已知函数f(x)=lnx-ax,g(x)=f(x)+f'(x),其中a是正实数.
(1)若当1≤x≤e时,函数f(x)有最大值-4,求函数f(x)的表达式;
(2)求a的取值范围,使得函数g(x)在区间(0,+∞)上是单调函数.
(1)f′(x)=
-a,由1 x
得0<x<f′(x)>0 x>0
∴f(x)在(0,1 a
]上单调递增,在[1 a
,+∞)单调递减,(3分)1 a
若x∈(0,+∞),则当x=
时,f(x)取得最大值.1 a
由条件1≤x≤e,所以
①当1≤
≤e,即1 a
≤a≤1时,fmax(x)=f(1 e
)=-4,∴a=e3>1不可能;1 a
②当0<
<1即a>1时,由单调性可知fmax(x)=f(1)=-4,∴a=4>1满足条件;1 a
③当
>e即0<a<1 a
时,由单调性可知fmax(x)=f(e)=-4,∴a=1 e
>5 e
也不可能.1 e
综上可知a=4,进而f(x)=lnx-4x(7分)
(2)g(x)=lnx-ax+
-a∴g′(x)=1 x
-a-1 x
=-(1 x2
-1 x
)2+1 2
-a(9分)1 4
当
,即a≥a>0
-a≤01 4
时,g'(x)≤0恒成立,且只有x=2时g'(x)=0,1 4
所以a≥
时,函数g(x)在区间(0,+∞)上单调.1 4
因为所求a的取值范围是[
,+∞). (12分)1 4