题目内容

3.设函数f(x)=x2-2ex-$\frac{lnx}{x}$+a(其中e为自然对数的底数,若函数f(x)至少存在一个零点,则实数a的取值范围是(  )
A.$({0,{e^2}-\frac{1}{e}}]$B.$({0,{e^2}+\frac{1}{e}}]$C.$[{{e^2}-\frac{1}{e},+∞})$D.$({-∞,{e^2}+\frac{1}{e}}]$

分析 令f(x)=0,求出a=-x2+2ex+$\frac{lnx}{x}$,构造函数h(x)=-x2+2ex+$\frac{lnx}{x}$,判断函数的单调性,根据函数单调性求出函数的最值.

解答 解:令f(x)=x2-2ex-$\frac{lnx}{x}$+a=0,
则a=-x2+2ex+$\frac{lnx}{x}({x>0})$,
设h(x)=-x2+2ex+$\frac{lnx}{x}$,
令h1(x)=-x2+2ex,h2(x)=$\frac{lnx}{x}$,
∴h2′(x)=$\frac{1-lnx}{x^2}$,发现函数h1(x),h2(x)在(0,e)上都是单调递增,在[e,+∞)上都是单调递减,
∴函数h(x)=-x2+2ex+$\frac{lnx}{x}$在(0,e)上单调递增,在[e,+∞)上单调递减,
故当x=e时,得h(x)min=e2+$\frac{1}{e}$,
∴函数f(x)至少存在一个零点需满足a≤h(x)max
即a≤e2+$\frac{1}{e}$.
故选:D.

点评 本题考查了函数的图象与性质的应用问题,以及函数与方程的关系,进行解答,是易错题.

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