函数f(x)=lnx-1x−1在区间(k,k+1)(k∈N*)上存在零点,则k的值为(  )A. 0B. 2C. 0或2D. 1或2

问题描述:

函数f(x)=lnx-

1
x−1
在区间(k,k+1)(k∈N*)上存在零点,则k的值为(  )
A. 0
B. 2
C. 0或2
D. 1或2

由函数的解析式可得函数的定义域为{x|x>0 且x≠1},求得函数的导数f′(x)=

1
x
+
1
(x−1)2
 在它的定义域内为正实数,
故函数f(x)在区间(0,1),及(1,+∞)都是单调递增的,
再根据 f(
1
e2
)=-2-
1
1
e2
−1
=-2+
e2
e2−1
=-2+
(e2−1)+1
e2−1
=-1+
1
e2−1
<0,f(
1
e
)=-1+
e
e−1
=-1+
(e−1)+1
e−1
=
1
e−1
>0,
可得 f(
1
e2
)f(
1
e
)<0,故函数f(x)在区间(
1
e2
 
1
e
)上有一个零点,故函数f(x)在区间(0,1)上有一个零点,故k=0满足条件.
再由 f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln3-
1
2
>0,f(2)f(3)<0,可得函数在(2,3)上存在1个零点,故k=2满足条件.
故选 C.
答案解析:利用导数求得函数f(x)在区间(0,1),及(1,+∞)都是单调增的,再根据 f(
1
e2
)<0,f(
1
e
)>0,可得 f(
1
e2
)f(
1
e
)<0,故函数f(x)在区间
1
e2
1
e
)上有一个零点,故函数f(x)在区间(0,1)上有一个零点,故k=0满足条件.
同理由 f(2)f(3)<0,可得函数在(2,3)上存在1个零点,故k=2满足条件,综合可得结论.
考试点:函数零点的判定定理.
知识点:本题主要考查利用导数研究函数的单调性,函数零点的判定定理的应用,属于基础题