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设函数f(x)=lnxx+x-a(a∈R),若曲线y=2ex+1e2x+1(e是自然对数的底数)上存在点(x0,y0)使得f(f(y0))=y0,则a的取值范围是()A.(-∞,0]B.(0,e]C.(-∞,1e]D.[0,+∞)

题目详情

设函数f(x)=

lnx
x
+x-a(a∈R),若曲线y=
2ex+1
e2x+1
(e是自然对数的底数)上存在点(x0,y0)使得f(f(y0))=y0,则a的取值范围是(  )

A. (-∞,0]

B. (0,e]

C. (-∞,

1
e
]

D. [0,+∞)

▼优质解答
答案和解析
y=
2ex+1
e2x+1
(e是自然对数的底数),求导,y′=
2ex+1(1-e2x)
(e2x+1)2

令y′=0,解得:x=0,
当x>0时,y′>0,当x<0,y′<0,
则x∈(-∞,0),函数单调递增,x∈(0,+∞)时,函数y单调递减,
则当x=0时,取最大值,最大值为e,
∴y0的取值范围(0,e],
则函数f(x)=
lnx
x
+x-a(a∈R),x∈(0,e),
求导,f′(x)=
x2-lnx+1
x2

x∈(0,e),f′(x)>0,
则f(x)在(0,e)单调递增,
下面证明f(y0)=y0
假设f(y0)=c>y0,则f(f(y0))=f(c)>f(y0)=c>y0,不满足f(f(y0))=y0
同理假设f(y0)=c<y0,则不满足f(f(y0))=y0
综上可得:f(y0)=y0
令函数f(x)=
lnx
x
+x-a(a∈R)=x,化为a=
lnx
x

设g(x)=
lnx
x
,求导g′(x)=
1-lnx
x2

当x∈(0,e),g′(x)>0,
g(x)在(0,e)单调递增,
当x=e时取最大值,最大值为
1
e

当x→0时,a→-∞,
∴a的取值范围(-∞,
1
e
],
故选C.