问题 解答题
已知函数f(x)=
a+lnx
x
,且f(x)+g(x)=
(x+1)lnx
x

(1)若函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数,求实数a的取值范围;
(2)若函数g(x)在[1,e]上的最小值为
3
2
,求实数a的值.
答案

(1)∵函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数,∴f(x)=

1-(a+lnx)
x
≤0在区间[1,+∞)上恒成立,

∴a≥1-lnx在区间[1,+∞)上恒成立,

等价于a≥[1-lnx]max,在区间[1,+∞)上.

∵1-lnx在区间[1,+∞)上单调递减,

∴[1-lnx]max=1-ln1=1,∴a≥1.

即实数a的取值范围为[1,+∞);

(2)g(x)=

(x+1)lnx
x
-
a+lnx
x
=lnx-
a
x
.(x>0).

g(x)=

1
x
+
a
x2
=
x+a
x2

①当a≥0时,g(x)在(0,+∞)上单调递增,在[1,e]上单调递增,

∴g(x)min=g(1)=-a=

3
2
,解得a=-
3
2
,应舍去.

②当a<0时,g(x)在(0,-a)上单调递减,在(-a,+∞)上单调递增.

当-a<1时,即-1<a<0,g(x)在[1,e]上单调递增,g(x)min=g(1)=-a=

3
2
,解得a=-
3
2
,应舍去.

当-a>e时,即a<-e,g(x)在[1,e]上单调递减,g(x)min=g(e)=1-

a
e
=
3
2
,解得a=-
e
2
,应舍去.

当1≤-a≤e时,即-e≤a≤-1,g(x)在[1,-a]上单调递减,在(-a,e)单调递增,

∴g(x)min=g(-a)=ln(-a)+1=

3
2
,解得a=-
e

综上所述,a=-

e

选择题
单项选择题