(1) F(x)=f(x)+g(x)=lnx+
a
x (x>0) , F ′ (x)=
1
x -
a
x 2 =
x-a
x 2 (x>0) .(2分)
因为a>0由F′(x)>0⇒x∈(a,+∞),所以F(x)在上单调递增;由F′(x)<0⇒x∈(0,a),
所以F(x)在(0,a)上单调递减.(5分)
(2) F ′ (x)=
x-a
x 2 (0<x≤3),k= F ′ ( x 0 )=
x 0 -a
x 0 2 ≤
1
2 (0< x 0 ≤3) 恒成立,(7分)
即 a≥(-
1
2 x 0 2 + x 0 ) max ,当x 0=1时取得最大值
1
2 .所以, a≥
1
2 ,所以 a min =
1
2 .(10分)
(3)因为x≥e,所以 xlnx≥ax-a⇔a≤
xlnx
x-1 ,令 h(x)=
xlnx
x-1 ,x∈[e,+∞) ,则 h ′ (x)=
x-lnx-1
(x-1) 2 .(12分)
因为当x≥e时, (x-lnx-1 ) ′ =1-
1
x >0 ,所以x-lnx-1≥e-lne-1=e-2>0,
所以h′(x)>0,所以 h(x ) min =h(e)=
e
e-1 ,所以0< a≤
e
e-1 .(16分)