常考问题4导数的综合应用[真题感悟](·江苏卷)设函数f(x)=lnx-ax,g(x)=ex-ax,其中a为实数.(1)若f(x)在(1,+∞)上是单调减函数,且g(x)在(1,+∞)上有最小值,求a的取值范围;(2)若g(x)在(-1,+∞)上是单调增函数,试求f(x)的零点个数,并证明你的结论.解(1)令f′(x)=-a=0,进而解得x>a-1,即f(x)在(a-1,+∞)上是单调减函数.同理,f(x)在(0,a-1)上是单调增函数.由于f(x)在(1,+∞)上是单调减函数,故(1,+∞)⊆(a-1,+∞),从而a-1≤1,即a≥1
令g′(x)=ex-a=0,得x=lna.当x0
又g(x)在(1,+∞)上有最小值,所以lna>1,即a>e
综上,有a∈(e,+∞).(2)当a≤0时,g(x)必为单调增函数;当a>0时,令g′(x)=ex-a>0,解得alna,因为g(x)在(-1,+∞)上是单调增函数,类似(1)有lna≤-1,即00,得f(x)存在唯一的零点;(ⅱ)当a0时,f′(x)=-a>0,故f(x)在(0,+∞)上是单调增函数,所以f(x)只有一个零点.(ⅲ)当00,所以l(x)=h′(x)在(1,+∞)上是单调增函数.故当x>2时,h′(x)=ex-2x>h′(2)=e2-4>0,从而h(x)在(2,+∞)上是单调增函数.进而当x>e时,h(x)=ex-x2>h(e)=ee-e2>0
即当x>e时,ex>x2
当0a-1时,f′(x)=-a