已知f(x)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=ax+2lnx,(a∈R)

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  • 解题思路:(1)已知x∈(0,+∞)时,f(x)=ax+2lnx,可以令x<0,得-x>0,代入f(x)即可求解;

    (2)假设存在,已知当x∈(0,+∞)时,f(x)=ax+2lnx,对f(x)进行求导,利用导数求出x∈[-e,0)的最小值让其等于4,求出a值,从而进行判断;

    (3)由题意要证函数f(x)在区间x∈(1,+∞)上被函数g(x)=x3覆盖等价于需证x3>x+2lnx对x∈(1,+∞)恒成立,然后令h(x)=x3-x-2lnx(x>1),求出其导数会发现h(x)为单调增函数,可知f(x)在(1,+∞)上的最小值为h(1),从而求证;

    (1)当x∈(-∞,0),则-x>0,由已知得,

    f(-x)=-ax+2ln(-x)=-f(x),

    ∴f(x)=ax-2ln(-x),

    ∴f(x)

    ax+2lnx(x>0)

    ax−2ln(−x)(x<0);

    (2)假设存在a<0,满足题意,∵f(x)=ax-2ln(-x),x∈[-∞,0)

    ∴f′(x)=a+[2/x]=

    a(x+

    2

    a)

    x,x∈[-∞,0),

    令f′(x)=0,x=-[2/a],

    当-[2/a>-e,即a<

    2

    e]时,f(x)在(-e,-[2/a])是减函数,在(-[2/a],0)为增函数,

    ∴f(x)min=f(-[2/a])=4,解得a=-2e,

    当-[2/a]≤-e,即0>a≥[2/a]时,f(x)在(-e,0)上增函数,

    ∴f(x)min=f(-e)=4,解得a=-[6/e]<-[2/e]矛盾;

    综上所诉,存在a=-2e满足题意.

    (3)证明:由题意知,只需证x3>x+2lnx对x∈(1,+∞)恒成立,

    令h(x)=x3-x-2lnx(x>1),

    ∴h′(x)=3x2-1-[2/x]=

    (x−1)(3x2+3x+2)

    x,

    ∵x>1,∴x-1>0,3x2+3x+2>0,

    ∴h′(x)>0,对x∈(1,+∞)恒成立,

    ∴x>1时,h(x)>h(1)=0

    ∴h(x)>0⇔x3>x+2lnx对x∈(1,+∞)恒成立,即证;

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 第一问利用函数的奇偶性进行求解,比较常见,第三问是一道证明题,定义了一个新定义覆盖的概念,将这个问题转化为函数的恒成立的问题,就会比较简单;