题目
[题目]已知 (x+dfrac (1)(x))=dfrac ({x)^2}({x)^4+1}, 求f(x)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查函数的复合关系及代数式的变形能力,需要将给定的复合函数表达式转化为关于新变量的函数形式。
解题核心思路:通过引入中间变量$t = x + \dfrac{1}{x}$,将原式中的分母$x^4 + 1$转化为与$t$相关的表达式,进而消去原变量$x$,得到关于$t$的函数表达式,最终确定$f(x)$的表达式及定义域。
破题关键点:
- 代数变形:将分母$x^4 + 1$转化为$x^2 + \dfrac{1}{x^2}$的形式。
- 利用完全平方公式:$x^2 + \dfrac{1}{x^2} = \left(x + \dfrac{1}{x}\right)^2 - 2$。
- 定义域分析:根据$t = x + \dfrac{1}{x}$的取值范围确定$f(x)$的定义域。
步骤1:分子分母同除以$x^2$
原式右边为:
$\frac{x^2}{x^4 + 1} = \frac{1}{x^2 + \dfrac{1}{x^2}}$
步骤2:利用完全平方公式变形
注意到:
$x^2 + \dfrac{1}{x^2} = \left(x + \dfrac{1}{x}\right)^2 - 2$
因此,原式可化简为:
$\frac{1}{\left(x + \dfrac{1}{x}\right)^2 - 2}$
步骤3:引入中间变量$t$
设$t = x + \dfrac{1}{x}$,则原式变为:
$f(t) = \frac{1}{t^2 - 2}$
步骤4:确定定义域
由于$x + \dfrac{1}{x}$的取值范围为$t \geq 2$(当$x > 0$时)或$t \leq -2$(当$x < 0$时),因此$f(x)$的定义域为$x \geq 2$或$x \leq -2$。