(I)f′(x)=x-3+=x+-3,其中x>0.
因为a>1,所以a-1>0,又x>0,所以x+-3≥2-3,
当且仅当x=时取等号,其最小值为2-3.…(4分)
(II)当a=3时,h(x)=x2+2lnx-3x,h′(x)=x+-3=.…..(6分)
x,h′(x),h(x)的变化如下表:
x | (0,1) | 1 | (1,2) | 2 | (2,+∞) |
h′(x) | + | 0 | - | 0 | + |
h(x) | 递增 | - | 递减 | 2ln2-4 | 递增 |
所以,函数h(x)的单调增区间是(0,1),(2,+∞);单调减区间是(1,2).
….(8分)
函h(x)在x=1处取得极大值-,在x=2处取得极小2ln2-4.
….(10分)
(III)由题意h(x)=x2+(a-1)lnx-ax(a>0).
不妨设x1<x2,则>-1得h(x1)+x1<h(x2)+x2.…(12分)
令F(x)=h(x)+x=h(x)=x2+(a-1)lnx-ax+x,则函数F(x)在(0,+∞)单调递增.
F′(x)=x-(a-1)+=≥0在(0,+∞)恒成立.
即G(x)=x2-(a-1)x+a-1≥0(在0,+∞)恒成立.
因为G(0)=a-1>0,>0,因此,只需△=(a-1)2-4(a-1)≤0.
解得1<a≤5.
故所求实数a的取值范围1<a≤5.….(14分)