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绝对值函数f(x)=lnx-

绝对值函数f(x)=lnx- 有两个零点

12. 已知函数 $f(x)=\left|\ln x-\dfrac{2}{x}+2\right|-m$($0<m<3$)有两个不同的零点 $x_{1}$,$x_{2}$($x_{1}<x_{2}$),下列关于 $x_{1}$,$x_{2}$ 的说法正确的有(  )个

① $\dfrac{x_{2}}{x_{1}}<e^{2m}$  ② $x_{1}>\dfrac{2}{m+2}$  ③ $e^{\frac{m}{3}}<x_{2}<\dfrac{3}{3-m}$  ④ $x_{1}x_{2}>1$

A. 1  B. 2  C. 3  D. 4

解: 设 $g(x)=\ln x-\dfrac{2}{x}+2$,显然 $g(x)$ 单增,且 $g(1)=\ln 1-\dfrac{2}{1}+2=0$。

$\therefore f(x)=|g(x)|-m$ 的图象在 $(1,+\infty)$ 上单增,在 $(0,1)$ 上单减(图像如上图所示),

$\therefore 0<x_{1}<1<x_{2}$,且 $g(x_{1})=-m$,$g(x_{2})=m$。

对于① 依题可知 $m=-\ln x_{1}+\dfrac{2}{x_{1}}-2=\ln x_{2}-\dfrac{2}{x_{2}}+2$,

$\therefore 2m=\ln x_{2}-\ln x_{1}+\left(\dfrac{2}{x_{1}}-\dfrac{2}{x_{2}}\right)>\ln x_{2}-\ln x_{1}=\ln\dfrac{x_{2}}{x_{1}}$,

$\therefore \dfrac{x_{2}}{x_{1}}<e^{2m}$。故①正确。

对于④ 由①可知 $\ln x_{1}x_{2}=\dfrac{2}{x_{1}}+\dfrac{2}{x_{2}}-4=2\cdot\dfrac{x_{1}+x_{2}}{x_{1}x_{2}}-4>\dfrac{4}{\sqrt{x_{1}x_{2}}}-4$,

$\therefore \ln x_{1}x_{2}-\dfrac{4}{\sqrt{x_{1}x_{2}}}+4>0$。

令 $\sqrt{x_{1}x_{2}}=t$,$g(t)=2\ln t-\dfrac{4}{t}+4$,显然 $g(t)$ 单增且 $g(1)=0$,

$\therefore x_{1}x_{2}>1$。故④正确。

对于② 由①可知 $mx_{1}+2x_{1}-2=-x_{1}\ln x_{1}>0$,

$\therefore x_{1}>\dfrac{2}{m+2}$。故②正确。

对于③ $\because 0<m<3$,

$\therefore 0<\dfrac{m}{3}<1$,$e^{\frac{m}{3}}>1$,$\dfrac{3}{3-m}>1$。

先证 $x_{2}<\dfrac{3}{3-m}$:记 $F(x)=|g(x)|$,则

$F\left(\dfrac{3}{3-m}\right)=\ln\dfrac{3}{3-m}-\dfrac{2(3-m)}{3}+2=\ln\dfrac{3}{3-m}+\dfrac{2m}{3}$,

$\therefore F\left(\dfrac{3}{3-m}\right)-m=\ln\dfrac{3}{3-m}-\dfrac{m}{3}=-\ln(3-m)-\dfrac{m}{3}+\ln 3$。

设 $h(m)=-\ln(3-m)-\dfrac{m}{3}+\ln 3$,则 $h'(m)=\dfrac{1}{3-m}-\dfrac{1}{3}=\dfrac{m}{3(3-m)}$,

$\therefore 0<m<3$ 时 $h(m)$ 单增且 $h(0)=0$,$\therefore h(m)>0$,

$\therefore F\left(\dfrac{3}{3-m}\right)>m=F(x_{2})$,$\therefore x_{2}<\dfrac{3}{3-m}$。

再证 $x_{2}>e^{\frac{m}{3}}$:$F\left(e^{\frac{m}{3}}\right)=\dfrac{m}{3}-\dfrac{2}{e^{\frac{m}{3}}}+2$,

$m-F\left(e^{\frac{m}{3}}\right)=\dfrac{2m}{3}+\dfrac{2}{e^{\frac{m}{3}}}-2$。令 $\dfrac{m}{3}=t\ (0<t<1)$,则上式 $=2\left(t+\dfrac{1}{e^{t}}-1\right)$,

显然 $\varphi(t)=t+\dfrac{1}{e^{t}}-1$ 单增且 $\varphi(0)=0$,$\therefore \varphi(t)>0$,即 $m>F\left(e^{\frac{m}{3}}\right)$,

$\therefore e^{\frac{m}{3}}<x_{2}<\dfrac{3}{3-m}$。故③正确。

综上,①②③④全部正确。

故选 D。

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