题目内容

已知函数f(x)的导函数为f′(x),满足xf′(x)+2f(x)=
lnx
x
,且f(e)=
1
2e
,则f(x)的单调性情况为(  )
A、先增后减B、单调递增
C、单调递减D、先减后增
考点:导数的运算
专题:导数的概念及应用,导数的综合应用
分析:由xf′(x)+2f(x)=
lnx
x
,得:x2f′(x)+2xf(x)=lnx,即[x2f(x)]′=lnx,故x2f(x)=xlnx-x+c,由f(e)=
1
2e
,求出c值,进而利用导数法分析出f′(x)≤0恒成立,进而可得函数的单调性.
解答: 解:∵xf′(x)+2f(x)=
lnx
x

∴x2f′(x)+2xf(x)=lnx
∴[x2f(x)]′=lnx,
∴x2f(x)=xlnx-x+c,
将x=e代入可得:
e2f(e)=elne-e+c,
∵f(e)=
1
2e

∴c=
e
2

∴x2f(x)=xlnx-x+
e
2

∴f(x)=
2xlnx-2x+e
2x2

∴f′(x)=
4x2lnx-8x2lnx+8x3-4ex
4x4
=
-xlnx+2x-e
x3

令g(x)=-xlnx+2x-e,
则g′(x)=1-lnx,
当x∈(0,e)时,g′(x)>0,x∈(e,+∞)时,g′(x)<0,
故当x=e时,g(x)取最大值0,
故g(x)≤0恒成立,
故f′(x)≤0恒成立,
∴f(x)是减函数.
故选:C
点评:本题考查的知识点是导数的运算,导数在求函数最值时的应用,是导数的综合应用,难度大,运算量大,属于难题.
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