题目内容

2.设函数f(x)=(x-2)lnx-ax+1,若存在唯一的整数x0,使得f(x0)<0,则a的取值范围是(  )
A.(0,$\frac{1+ln3}{3}$)B.($\frac{1}{2}$,$\frac{1+ln3}{3}$]C.($\frac{1+ln3}{3}$,1)D.[$\frac{1+ln3}{3}$,1)

分析 设g(x)=(x-2)lnx,h(x)=ax-1,问题转化为存在唯一的整数x0使得g(x0)在直线y=ax-1的下方,求导数判断单调性,数形结合可得g(1)≥h(1)=a-1且h(3)=3a-1≤g(3)=ln3,h(2)>g(2),解关于a的不等式组可得.

解答 解:设g(x)=(x-2)lnx,h(x)=ax-1,
由题意知存在唯一的整数x0使得g(x0)在直线y=h(x)=ax-1的下方,
∵g′(x)=lnx+1-$\frac{2}{x}$,
∴当x≥2时,g′(x)>0,当0<x≤1时,g′(x)<0,
当x=1时,g(1)=0,当x=1时,h(1)=a-1<0,即a≤1.
直线y=ax-1恒过定点(0,-1)且斜率为a,
由题意结合图象可知,存在唯一的整数x0=2,f(x0)<0,
故h(2)=2a-1>g(2)=0,h(3)=3a-1≤g(3)=ln3,解得$\frac{1}{2}$<a≤$\frac{1+ln3}{3}$.
故选:B.

点评 本题考查导数的运用:判断单调性,涉及数形结合和转化的思想,属中档题.

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