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.

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.
数学人气:862 ℃时间:2019-11-01 23:43:04
优质解答
(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,+∞).
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