题目内容

15.已知函数$f(x)=\frac{lnx}{1+x}-lnx$在x=x0处取得最大值,给出下列5个式子:
①f(x0)<x0,②f(x0)=x0,③f(x0)>x0,④$f({x_0})<\frac{1}{2}$,⑤$f({x_0})>\frac{1}{2}$.则其中正确式子的序号为(  )
A.①和④B.②和④C.②和⑤D.③和⑤

分析 求函数的定义域和函数的导数,研究函数单调性和极值,利用极值、最值的关系确定f(x0)的值,进行判断即可.

解答 解:函数的定义域为(0,+∞),f(x)=(-$\frac{x}{x+1}$)lnx,
函数的导数f′(x)=(-$\frac{x}{x+1}$)′lnx-$\frac{x}{x+1}$•$\frac{1}{x}$=$\frac{-lnx-x-1}{(x+1)^{2}}$,
设h(x)=-lnx-x-1,
则h′(x)=$\frac{-1-x}{x}$,则当x>0时,h′(x)<0,即h(x)在(0,+∞)上为减函数,
∵h(1)<-1-1=-2<0,当x→0时,h(x)>0,
∴在(0,1)内函数h(x)有唯一的零点x0,即h(x0)=-lnx0-x0-1=0,
即lnx0=-1-x0
当0<x<x0,f′(x)>0,当x>x0,f′(x)<0,即函数f(x)在x=x0处取得最大值,
即f(x0)=(-$\frac{{x}_{0}}{{x}_{0}+1}$)•lnx0=(-$\frac{{x}_{0}}{{x}_{0}+1}$)•(-1-x0)=x0,②正确;
∵h($\frac{1}{2}$)=-ln$\frac{1}{2}$-$\frac{1}{2}-1$=ln2-$\frac{3}{2}$<0,
∴0<x0<$\frac{1}{2}$,∴$f({x_0})<\frac{1}{2}$,
故选:B.

点评 本题主要考查命题的真假判断涉及函数的单调性,极值,最值与导数之间的关系,综合性较强,运算量较大.

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