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f(x)是定义在R上的偶函数,当x<0时,xf'(x)-f(x)>0恒成立,且f(1)=0,则不等式f(x)>0的解集为? 请使用中文进行回答与分析。
Mar 25, 2024
f(x)是定义在R上的偶函数,当x<0时,xf'(x)-f(x)>0恒成立,且f(1)=0,则不等式f(x)>0的解集为? 请使用中文进行回答与分析。
Solution by Steps
step 1
首先,我们知道
f
(
x
)
f(x)
f
(
x
)
是一个偶函数,这意味着对于所有的
x
x
x
,都有
f
(
x
)
=
f
(
−
x
)
f(x) = f(-x)
f
(
x
)
=
f
(
−
x
)
。
step 2
根据题目条件,当 x < 0 时,有 xf'(x) - f(x) > 0 。
step 3
由于
f
(
x
)
f(x)
f
(
x
)
是偶函数,我们可以得出当 x > 0 时, -xf'(-x) - f(-x) > 0 ,即 xf'(x) + f(x) > 0 。
step 4
结合
f
(
1
)
=
0
f(1) = 0
f
(
1
)
=
0
和 xf'(x) + f(x) > 0 (对于 x > 0 ),我们可以推断出
f
(
x
)
f(x)
f
(
x
)
在 x > 0 时是增函数。
step 5
由于
f
(
x
)
f(x)
f
(
x
)
在 x > 0 时是增函数,并且
f
(
1
)
=
0
f(1) = 0
f
(
1
)
=
0
,我们可以得出 f(x) > 0 对于所有 x > 1 成立。
step 6
同样,由于
f
(
x
)
f(x)
f
(
x
)
是偶函数, f(x) > 0 也将对所有 x < -1 成立。
step 7
综上所述,不等式 f(x) > 0 的解集为
x
∈
(
−
∞
,
−
1
)
∪
(
1
,
+
∞
)
x \in (-\infty, -1) \cup (1, +\infty)
x
∈
(
−
∞
,
−
1
)
∪
(
1
,
+
∞
)
。
Answer
x
∈
(
−
∞
,
−
1
)
∪
(
1
,
+
∞
)
x \in (-\infty, -1) \cup (1, +\infty)
x
∈
(
−
∞
,
−
1
)
∪
(
1
,
+
∞
)
Key Concept
偶函数性质和导数在函数单调性中的应用
Explanation
通过利用偶函数的性质和导数判断函数增减的条件,我们确定了
f
(
x
)
f(x)
f
(
x
)
在正数区间是增函数,并且由于
f
(
1
)
=
0
f(1) = 0
f
(
1
)
=
0
,我们可以得出
f
(
x
)
f(x)
f
(
x
)
在 x > 1 时为正。由于偶函数的对称性,
f
(
x
)
f(x)
f
(
x
)
也在 x < -1 时为正。
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