解题思路:(1)由a=4,得函数f(x)的解析式,求出其导函数以及导数为0的根,通过比较两根的大小找到函数的单调区间,进而求出f(x)的极小值;
(2)若定义域内存在三个不同的自变量的取值xi(i=1,2,3),使得f(xi)-g(xi)的值恰好都相等,设f(xi)+g(xi)=m.(i=1,2,3),则对于某一实数m,方程f(x)+g(x)=m在(0,+∞)上有三个不等的实数,由此能求出在定义域内不存在三个不同的自变量的取值xi(i=1,2,3)使得f(xi)+g(xi)的值恰好都相等.
(Ⅰ)定义域为(0,+∞),由已知得f′(x)=
4(x2−1)
x,…(2分)
则当0<x<1时f'(x)<0,可得函数f(x)在(0,1)上是减函数,
当x>1时f′(x)>0,可得函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,
故函数的极小值为f(1)=2; …(6分)
(Ⅱ)若存在,设f(xi)+g(xi)=m(i=1,2,3),
则对于某一实数m方程f(x)+g(x)-m=0在(0,+∞)上有三个不等的实根,
设F(x)=f(x)+g(x)−m=2x2−alnx−
3
2x2+(1−a)x−m,
则函数F(x)=f(x)+g(x)-m的图象与x轴有三个不同交点,
即F′(x)=4x−
a
x−3x+1−a=
x2+(1−a)x−a
x在(0,+∞)有两个不同的零点.…(9分)
显然F′(x)=
x2+(1−a)x−a
x=
(x+1)(x−a)
x在(0,+∞)上至多只有一个零点
则函数F(x)=f(x)+g(x)-m的图象与x轴至多有两个不同交点,
则这样的a不存在.…(13分)
点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的极值.
考点点评: 本题考查函数的单调区间的求法,考查满足条件的实数的取值范围的求法.综合性强,难度大,具有一定的探索性.解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.