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已知函数f(x)=exx2-k(2x+lnx),若x=2是函数f(x)的唯一一个极值点,则实数k的取值范围为()A.(-∞,e]B.[0,e]C.(-∞,e)D.[0,e)

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已知函数f(x)=

ex
x2
-k(
2
x
+lnx),若x=2是函数f(x)的唯一一个极值点,则实数k的取值范围为(  )

A. (-∞,e]

B. [0,e]

C. (-∞,e)

D. [0,e)

▼优质解答
答案和解析
∵函数f(x)=
ex
x2
-k(
2
x
+lnx),
∴函数f(x)的定义域是(0,+∞)
∴f′(x)=
exx2-2xex
x4
-k(-
2
x2
+
1
x
)=
(ex-kx)(x-2)
x3

∵x=2是函数f(x)的唯一一个极值点
∴x=2是导函数f′(x)=0的唯一根.
∴ex-kx=0在(0,+∞)无变号零点,
令g(x)=ex-kx
g′(x)=ex-k
①k≤0时,g′(x)>0恒成立.g(x)在(0,+∞)时单调递增的
g(x)的最小值为g(0)=1,g(x)=0无解
②k>0时,g′(x)=0有解为:x=lnk
0<x<lnk时,g′(x)<0,g(x)单调递减
lnk<x时,g′(x)>0,g(x)单调递增
∴g(x)的最小值为g(lnk)=k-klnk
∴k-klnk>0
∴k<e,
由y=ex和y=ex图象,它们切于(1,e),
综上所述,k≤e.
故选C