已知函数f(x)=x+
(1)求函数F(x)=f(x)+g(x)的单调区间; (2)若关于x的方程
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函数F(x)=f(x)+g(x)=x+
+lnx的定义域为(0,+∞).a x
∴F′(x)=1-
+a x2
=1 x
.x2+x-a x2
①当△=1+4a≤0,即a≤-
时,得x2+x-a≥0,则F′(x)≥0.1 4
∴函数F(x)在(0,+∞)上单调递增.(2分)
②当△=1+4a>0,即a>-
时,令F′(x)=0,得x2+x-a=0,1 4
解得x1=
<0,x2=-1- 1+4a 2
.-1+ 1+4a 2
(ⅰ) 若-
<a≤0,则x2=1 4
≤0.-1+ 1+4a 2
∵x∈(0,+∞),
∴F′(x)>0,
∴函数F(x)在(0,+∞)上单调递增.(4分)
(ⅱ)若a>0,则x∈(0,
)时,F′(x)<0;-1+ 1+4a 2
x∈(
,+∞)时,F′(x)>0,-1+ 1+4a 2
∴函数F(x)在区间(0,
)上单调递减,-1+ 1+4a 2
在区间(
,+∞)上单调递增.-1+ 1+4a 2
综上所述,当a≤0时,函数F(x)的单调递增区间为(0,+∞);(6分)
当a>0时,函数F(x)的单调递减区间为(0,
),-1+ 1+4a 2
单调递增区间为(
,+∞).(8分)-1+ 1+4a 2
(2)令h(x)=
,则h′(x)=lnx x
.1-lnx x2
令h′(x)=0,得x=e.
当0<x<e时,h′(x)>0;
当x>e时,h′(x)<0.
∴函数h(x)在区间(0,e)上单调递增,
在区间(e,+∞)上单调递减.
∴当x=e时,函数h(x)取得最大值,其值为h(e)=
.(10分)1 e
而函数m(x)=x2-2ex+a=(x-e)2+a-e2,
当x=e时,函数m(x)取得最小值,其值为m(e)=a-e2.(12分)
∴当a-e2=
,即a=e2+1 e
时,1 e
方程
=f(x)-2e只有一个根.(14分)g(x) x2