解题思路:(1)先求函数的导函数f′(x),再求所求切线的斜率即f′(0),由于切点为(0,0),故由点斜式即可得所求切线的方程;
(2)先求原函数的导数得:f'(x)=axlna+2x-lna=2x+(ax-1)lna,再对a进行讨论,得到f'(x)>0,从而函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.
(3)f(x)的最大值减去f(x)的最小值大于或等于e-1,由单调性知,f(x)的最大值是f(1)或f(-1),最小值f(0)=1,由f(1)-f(-1)的单调性,判断f(1)与f(-1)的大小关系,再由f(x)的最大值减去最小值f(0)大于或等于e-1求出a的取值范围.
(1)∵f(x)=ax+x2-xlna,
∴f′(x)=axlna+2x-lna,
∴f′(0)=0,f(0)=1
即函数f(x)图象在点(0,1)处的切线斜率为0,
∴图象在点(0,f(0))处的切线方程为y=1;(3分)
(2)由于f'(x)=axlna+2x-lna=2x+(ax-1)lna>0
①当a>1,y=2x单调递增,lna>0,所以y=(ax-1)lna单调递增,故y=2x+(ax-1)lna单调递增,
∴2x+(ax-1)lna>2×0+(a0-1)lna=0,即f'(x)>f'(0),所以x>0
故函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
②当0<a<1,y=2x单调递增,lna<0,所以y=(ax-1)lna单调递增,故y=2x+(ax-1)lna单调递增,
∴2x+(ax-1)lna>2×0+(a0-1)lna=0,即f'(x)>f'(0),所以x>0
故函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
综上,函数f(x)单调增区间(0,+∞);(8分)
(3)因为存在x1,x2∈[-1,1],使得|f(x1)-f(x2)|≥e-1,
所以当x∈[-1,1]时,|(f(x))max-(f(x))min|
=(f(x))max-(f(x))min≥e-1,(12分)
由(2)知,f(x)在[-1,0]上递减,在[0,1]上递增,
所以当x∈[-1,1]时,(f(x))min=f(0)=1,
(f(x))max=max{f(-1),f(1)},
而f(1)-f(-1)=(a+1-lna)-( [1/a]+1+lna)=a-[1/a]-2lna,
记g(t)=t-[1/t]-2lnt(t>0),
因为g′(t)=1+[1
t2-
2/t]=( [1/t]-1)2≥0(当t=1时取等号),
所以g(t)=t-[1/t]-2lnt在t∈(0,+∞)上单调递增,而g(1)=0,
所以当t>1时,g(t)>0;当0<t<1时,g(t)<0,
也就是当a>1时,f(1)>f(-1);
当0<a<1时,f(1)<f(-1)(14分)
①当a>1时,由f(1)-f(0)≥e-1⇒a-lna≥e-1⇒a≥e,
②当0<a<1时,由f(-1)-f(0)≥e-1⇒[1/a]+lna≥e-1⇒0<a≤[1/e],
综上知,所求a的取值范围为a∈(0,[1/e]]∪[e,+∞).(16分)
点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.
考点点评: 本题考查了基本函数导数公式,导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性及利用导数求闭区间上函数的最值.属于中档题.