题目内容

11.集合A中的元素个数用符号card(A)表示,设A={x|(lnx)2+mx2lnx>0},N为自然数集,若card(A∩N)=3,则实数m的取值范围是(  )
A.(-$\frac{ln2}{4}$,-$\frac{ln2}{8}$]B.(-$\frac{ln2}{8}$,-$\frac{ln5}{30}$]C.(-$\frac{ln2}{8}$,-$\frac{ln5}{25}$]D.(-$\frac{ln3}{9}$,-$\frac{ln2}{8}$]

分析 首先将问题转化为方程lnx2+mx2lnx>0 存在三个大于1的正整数根,然后构造函数,结合函数的单调性得到关于实数m的不等式组,求解不等式组即可求得最终结果.

解答 解:当 x=1时,不等式lnx2+mx2lnx>0 不成立,
即方程lnx2+mx2lnx>0 存在三个大于1的正整数根,
此时lnx>0,则有lnx+mx2>0 成立,
当 m>0时,恒有lnx+mx2>0,不合题意,即 m<0,
令g(x)=lnx+mx2,则$g'(x)=\frac{1}{x}+2mx=\frac{2m{x}^{2}+1}{x}$,
则函数在区间$(0,\sqrt{-\frac{1}{2m}})$上单调递增,在区间$(\sqrt{-\frac{1}{2m}},+∞)$ 上单调递减,
据此可知,满足题意时应有:$\left\{\begin{array}{l}{g(2)=ln2+4m>0}\\{g(3)=ln3+9m>0}\\{g(4)=ln4+16m>0}\\{g(5)=ln5+25m≤0}\end{array}\right.$,
求解不等式组可得实数 m取值范围是$(-\frac{ln2}{8},-\frac{ln5}{25}]$.
故选:C.

点评 本题考查了集合与函数相结合的问题,考查了导函数研究函数的单调性,考查了转化的能力.

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