(1)①当a=0时,f(x)=2x在[1,+∞)上是单调增函数,不符合题意;
②当a>0时,y=f(x)的对称轴方程为x=-
2
a ,y=f(x)在[1,+∞)上是单调增函数,不符合题意;
③当a<0时,函数y=f(x)在[1,+∞)上是单调减函数,则-
2
a ≤1,解得a≤-2,
综上,a的取值范围是a≤-2;
(2)把方程
g(x)
x =f′(x)-(2a+1)整理为
lnx
x =ax+2-(2a+1) ,即方程ax 2+(1-2a)x-lnx=0,
设H(x)=ax 2+(1-2a)x-lnx(x>0),则原问题等价于函数H(x)在区间(
1
e ,e)内有且只有两个零点.
H′(x)=2ax+(1-2a)-
1
x =
2a x 2 +(1-2a)x-1
x =
(2ax+1)(x-1)
x ,令H′(x)=0,因为a>0,解得x=1或x=-
1
2a (舍),
当x∈(0,1)时,H′(x)<0,H(x)是减函数;当x∈(1,+∞)时,H′(x)>0,H(x)是增函数.
H(x)在(
1
e ,e)内有且只有两个不相等的零点,只需
H(
1
e )>0
H(x ) min <0
H(e)>0 ,即
a
e 2 +
1-2a
e +1=
(1-2a)e+a+ e 2
e 2 >0
H(1)=a+(1-2a)=1-a<0
a e 2 +(1-2a)e-1=( e 2 -2e)a+(e-1)>0 ,
所以
a<
e 2 +e
2e-1
a>1
a>
1-e
e 2 -2e ,解得1<a<
e 2 +e
2e-1 .
所以a的取值范围是(1,
e 2 +e
2e-1 ).