题目内容

20.已知函数f(x)=$\frac{lnx}{x}$,关于x的不等式f2(x)+af(x)>0只有一个整数解,则实数a的取值范围是(  )
A.(-$\frac{ln3}{3}$,-$\frac{ln2}{2}$]B.(-$\frac{1}{e}$,-$\frac{ln2}{2}$]C.[$\frac{ln2}{2}$,-$\frac{ln3}{3}$]D.[$\frac{ln2}{2}$,$\frac{1}{e}$)

分析 利用导数,求出f(x)的单调性,通过讨论a的符号,结合图象,解关于f(x)的不等式结合不等式解的个数,求出a的范围即可.

解答 解:(1)f′(x)=$\frac{1-lnx}{{x}^{2}}$,令f′(x)>0,解得:0<x<e,
令f′(x)<0,解得:x>e,
∴f(x)的递增区间为(0,e),递减区间为(e,+∞),故f(x)的最大值是f(e)=$\frac{1}{e}$.
x→+∞时,f(x)→0,x→0时,x→-∞,f(1)=0,故在(0,1)时,f(x)<0,在(1,+∞)时,f(x)>0,
函数f(x)的图象如下:

①a<0时,由不等式f2(x)+af(x)>0得f(x)>-a>0或f(x)<0,
而f(x)<0的解集为(0,1)无整数解,f(x)>-a>0的解集整数解一个,
∵f(x)在(0,e)递增,在(e,+∞)递减,
而2<e<3,f(2)=f(4)<f(3),这一个正整数只能为3,
∴f(2)≤-a<f(3),∴-$\frac{ln3}{3}$<a$≤-\frac{ln2}{2}$
②a=0时,由不等式f2(x)+af(x)>0,得f(x)≠0,解集为(0,1)∪(1,+∞),
整数解有无数多个,不合题意;
③a>0时,由不等式f2(x)+af(x)>0,得f(x)>0或f(x)<-a<0,
∵f(x)<-a<0的解集为(0,1)无整数解,而f(x)>0的解集为(1,+∞),整数解有无数多个,不合题意;
 综上,故选:A

点评 题考查了函数图象及单调性,考查导数的应用以及分类讨论思想,转化思想、数形结合思想,属于中档题.

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