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×

1
x
=2x(lnx+
1
2
)

令f(x)=0,解得x=e-

1
2

0<x<e-

1
2
,则f(x)<0,函数f(x)单调递减;

x>e-

1
2
,则f(x)>0,函数f(x)单调递增.

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-

1
2
,0);单调递减区间是(-∞,e-
1
2
)

综上可知:函数f(x)的单调递增区间是(-e-

1
2
,0),(e-
1
2
,+∞)

单调递减区间是(0,e-

1
2
),(-∞,e-
1
2
)

(3)由f(x)=kx-1,得xln|x|+

1
x
=k,

令g(x)=xln|x|+

1
x

当x>0时,g(x)=lnx+1-

1
x2
=lnx+
x2-1
x2
,可知g(1)=0.

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,+∞).

单项选择题
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