问题
解答题
已知函数f(x)=x2ln|x|,
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)求函数f(x)的单调区间;
(3)若关于x的方程f(x)=kx-1在(0,+∞)上有实数解,求实数k的取值范围.
答案
(1)函数f(x)的定义域为{x|x∈R且x≠0}.
∵f(-x)=(-x)2ln|-x|=x2ln|x|=f(x),∴函数f(x)为偶函数.
(2)当x>0时,f(x)=x2lnx.
∴f′(x)=2xlnx+x2×
=2x(lnx+1 x
),1 2
令f′(x)=0,解得x=e-
.1 2
若0<x<e-
,则f′(x)<0,函数f(x)单调递减;1 2
若x>e-
,则f′(x)>0,函数f(x)单调递增.1 2
再由函数f(x)是偶函数,当x<0时的单调性如下:
函数f(x)的单调递增区间是(-e-
,0);单调递减区间是(-∞,e-1 2
).1 2
综上可知:函数f(x)的单调递增区间是(-e-
,0),(e-1 2
,+∞);1 2
单调递减区间是(0,e-
),(-∞,e-1 2
).1 2
(3)由f(x)=kx-1,得xln|x|+
=k,1 x
令g(x)=xln|x|+
.1 x
当x>0时,g′(x)=lnx+1-
=lnx+1 x2
,可知g′(1)=0.x2-1 x2
当0<x<1时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减;
当x>1时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增.
∴当x>0时,g(x)min=g(1)=1.
因此关于x的方程f(x)=kx-1在(0,+∞)上有实数解的k的取值范围是[1,+∞).