1.设 (x)=dfrac (1)(1-{x)^2}, 求 (-x),f[ f(x)] ,f[ dfrac (1)(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运算及定义域的求解,涉及代数式的化简与分式运算。
解题思路:
- 直接代入法:对于$f(-x)$,直接将$x$替换为$-x$;
- 复合函数运算:对于$f(f(x))$和$f\left[\dfrac{1}{f(x)}\right]$,需逐步代入并化简;
- 定义域分析:注意原函数及复合过程中分母不为零的条件,综合所有限制条件。
关键点:
- 符号处理:$f(-x)$中$x^2$与$(-x)^2$相同;
- 分式化简:复合函数运算后需展开并约分;
- 定义域叠加:复合函数需同时满足原函数和中间步骤的定义域限制。
1. 求$f(-x)$
将$x$替换为$-x$:
$f(-x) = \dfrac{1}{1 - (-x)^2} = \dfrac{1}{1 - x^2}$
定义域:$x \neq \pm 1$(分母$1 - x^2 \neq 0$)。
2. 求$f(f(x))$
将$f(x)$代入$f$中:
$f(f(x)) = f\left(\dfrac{1}{1 - x^2}\right) = \dfrac{1}{1 - \left(\dfrac{1}{1 - x^2}\right)^2}$
化简分母:
$1 - \dfrac{1}{(1 - x^2)^2} = \dfrac{(1 - x^2)^2 - 1}{(1 - x^2)^2} = \dfrac{x^4 - 2x^2}{(1 - x^2)^2}$
因此:
$f(f(x)) = \dfrac{(1 - x^2)^2}{x^4 - 2x^2} = \dfrac{(1 - x^2)^2}{x^2(x^2 - 2)}$
定义域:
- 原函数要求$x \neq \pm 1$;
- 分母$x^2(x^2 - 2) \neq 0$,即$x \neq 0$且$x \neq \pm \sqrt{2}$;
- 综上:$x \neq \pm 1$,$x \neq 0$,$x \neq \pm \sqrt{2}$。
3. 求$f\left[\dfrac{1}{f(x)}\right]$
先计算$\dfrac{1}{f(x)}$:
$\dfrac{1}{f(x)} = 1 - x^2$
代入$f$中:
$f(1 - x^2) = \dfrac{1}{1 - (1 - x^2)^2}$
化简分母:
$1 - (1 - 2x^2 + x^4) = 2x^2 - x^4 = x^2(2 - x^2)$
因此:
$f\left[\dfrac{1}{f(x)}\right] = \dfrac{1}{x^2(2 - x^2)}$
定义域:
- 原函数要求$x \neq \pm 1$;
- 分母$x^2(2 - x^2) \neq 0$,即$x \neq 0$且$x \neq \pm \sqrt{2}$;
- 综上:$x \neq \pm 1$,$x \neq 0$,$x \neq \pm \sqrt{2}$。