(I)f′(x)=lnx+1(x>0),
则函数f(x)在点M(e,f(e))处切线的斜率为f′(e)=2,f(e)=e,
∴所求切线方程为y-e=2(x-e),即y=2x-e.
(II)F(x)=ax2-(a+2)x+lnx+1,x>0
F′(x)=2ax-(a+2)+
=
=,x>0,a>0,
令F′(x)=0,则x=,或,
①当0<a<2,即>时,令F′(x)>0,解得0<x<,或x>;
令F′(x)<0,解得<x<;
∴F(x)在(0,),(,+∞)上单调递增,在(,)单调递减.
②当a=2,即=时,F′(x)≥0恒成立,
∴F(x)在(0,+∞)上单调递增.
③当a>2,即<时,令F′(x)>0,解得0<x<或x>;
令F′(x)<0,解得<x<;
∴F(x)在(0,),(,+∞)上单调递增,在(,)单调递减.
(III)H(x)=-x+2+xlnx,H′(x)=lnx,令H′(x)=0,则x=1,
当x在区间(,e)内变化时,H′(x),H(x)的变化情况如下表:
x | | (,1) | 1 | (1,e) | e |
H′(x) | | - | 0 | + | |
H(x) | 2- | ↘ | 极小值1 | ↗ | 2 |
又∵
2-<2,∴函数
H(x)=-x+2+xlnx(x∈[,e])的值域为[1,2].
据此可得,若,则对每一个t∈[m,M],
直线y=t与曲线y=H(x),x∈[,e]都有公共点;
并且对每一个t∈(-∞,m)∪(M,+∞),直线y=t与曲线y=H(x),x∈[,e]都没有公共点.
综上,存在实数m=1和M=2,使得对每一个t∈[m,M],
直线y=t与曲线y=H(x),x∈[,e]都有公共点.