已知函数f(x)=a x +x 2 -xlna(a>0,a≠1).
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(1)见解析(2)t=2(3)

∪[e,+∞)

审题引导:本题考查函数与导数的综合性质,函数模型并不复杂,(1)(2)两问是很常规的,考查利用导数证明单调性,考查函数与方程的零点问题.第(3)问要将“若存在x 1、x 2∈[-1,1],使得|f(x 1)-f(x 2)|≥e-1”转化成|f(x) max-f(x) min|=f(x) max-f(x) min≥e-1成立,最后仍然是求值域问题,但在求值域过程中,问题设计比较巧妙,因为在过程中还要构造函数研究单调性来确定导函数的正负.

规范(1)证明:f′(x)=a xlna+2x-lna=2x+(a x-1)·lna.(2分)

由于a>1,故当x∈(0,+∞)时,lna>0,a x-1>0,所以f′(x)>0.

故函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.(4分)

(2)当a>0,a≠1时,因为f′(0)=0,且f′(x)在R上单调递增,故f′(x)=0有唯一解x=0.(6分)所以x、f′(x)、f(x)的变化情况如下表所示:

x

(-∞,0)

0

(0,+∞)

f′(x)

0

f(x)

极小值

又函数y=|f(x)-t|-1有三个零点,所以方程f(x)=t±1有三个根,而t+1>t-1,所以t-1=f(x) min=f(0)=1,解得t=2.(10分)

(3)因为存在x 1、x 2∈[-1,1],使得|f(x 1)-f(x 2)|≥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)-

=a-

-2lna,

记g(t)=t-

-2lnt(t>0),因为g′(t)=1+

≥0(当且仅当t=1时取等号),

所以g(t)=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

也就是当a>1时,f(1)>f(-1);当0

①当a>1时,由f(1)-f(0)≥e-1a-lna≥e-1a≥e,

②当0

+lna≥e-10<a≤

综上知,所求a的取值范围为

∪[e,+∞).(16分)