题目内容
已知函数f(x)=x2ln|x|若关于x的方程f(x)=kx-1有实数解,求实数k的取值范围是( )
分析:由题意可得,函数y=f(x)的图象与直线y=kx-1有交点,先看当k>0时,用导函数求出当直线y=kx-1与f(x)的图象相切时k的值,再根据对称性求出k<0时直线y=kx-1与f(x)的图象相切时k的值,进而求出f(x)=kx-1有实数解,求实数k的取值范围.
解答:解:由题意可得,函数f(x)=x2ln|x|的图象和直线y=kx-1有交点,
由于函数f(x)满足f(-x)=f(x),故f(x)是偶函数,
函数f(x)的图象如图.
先求当直线y=kx-1与f(x)的图象相切时k的值.
当k>0时,f'(x)=x•(2lnx+1)
设切点为P(a,f(a)),
则切线方程为y-f(a)=f'(a)(x-a),
将x=0,y=-1代入,得-1-f(a)=f'(a)(-a)
即a2lna+a2-1=0(*).
显然,a=1满足(*),
而当0<a<1时,a2lna+a2-1<0,
当a>1时,a2lna+a2-1>0,
∴(*)有唯一解a=1,此时k=f'(1)=1.
再由对称性,k=-1时,y=kx-1也与f(x)的图象相切,
∴若方程f(x)=kx-1有实数解,则实数k的取值范围是(-∞,-1]∪[1,+∞),
故选A.
由于函数f(x)满足f(-x)=f(x),故f(x)是偶函数,
函数f(x)的图象如图.
先求当直线y=kx-1与f(x)的图象相切时k的值.
当k>0时,f'(x)=x•(2lnx+1)
设切点为P(a,f(a)),
则切线方程为y-f(a)=f'(a)(x-a),
将x=0,y=-1代入,得-1-f(a)=f'(a)(-a)
即a2lna+a2-1=0(*).
显然,a=1满足(*),
而当0<a<1时,a2lna+a2-1<0,
当a>1时,a2lna+a2-1>0,
∴(*)有唯一解a=1,此时k=f'(1)=1.
再由对称性,k=-1时,y=kx-1也与f(x)的图象相切,
∴若方程f(x)=kx-1有实数解,则实数k的取值范围是(-∞,-1]∪[1,+∞),
故选A.
点评:本题主要考查函数的零点与方程的根的关系,函数的单调性和奇偶性的综合运用.在解决函数的单调性问题时,常利用导函数的性质,属于中档题.
练习册系列答案
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| π |
| 2 |
A、f(x)=2sin(πx+
| ||
B、f(x)=2sin(2πx+
| ||
C、f(x)=2sin(πx+
| ||
D、f(x)=2sin(2πx+
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