1.设f((1)/(x))=x((x)/(x+1))^2,则f(x)=()。A. (1)/(x)((1)/(x+1))^2B. x((1)/(x+1))^2C. (1)/(x)((x)/(x+1))^2D. x((x)/(x+1))^2
A. $\frac{1}{x}(\frac{1}{x+1})^{2}$
B. x$(\frac{1}{x+1})^{2}$
C. $\frac{1}{x}(\frac{x}{x+1})^{2}$
D. x$(\frac{x}{x+1})^{2}$
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查函数的变量替换与表达式转换能力,需要根据给定的复合函数表达式,通过变量代换求出原函数的表达式。
解题核心思路:
题目给出$f\left(\frac{1}{x}\right)$的表达式,要求$f(x)$。关键思路是令$t = \frac{1}{x}$,将原式中的$x$用$\frac{1}{t}$表示,从而将$f(t)$的表达式转化为关于$t$的式子,最后将$t$替换为$x$即可得到$f(x)$。
破题关键点:
- 变量代换:通过引入中间变量$t = \frac{1}{x}$,将原式中的$x$用$\frac{1}{t}$表示。
- 代数化简:正确处理分式运算,逐步化简表达式,避免计算错误。
- 替换回原变量:将最终结果中的$t$替换为$x$,得到$f(x)$的表达式。
步骤1:变量代换
令$t = \frac{1}{x}$,则$x = \frac{1}{t}$。将原式$f\left(\frac{1}{x}\right) = x \left(\frac{x}{x+1}\right)^2$中的$x$替换为$\frac{1}{t}$,得到:
$f(t) = \frac{1}{t} \left( \frac{\frac{1}{t}}{\frac{1}{t} + 1} \right)^2$
步骤2:化简分式
计算分母$\frac{1}{t} + 1$:
$\frac{1}{t} + 1 = \frac{1 + t}{t}$
因此,分数部分化简为:
$\frac{\frac{1}{t}}{\frac{1 + t}{t}} = \frac{1}{t} \cdot \frac{t}{1 + t} = \frac{1}{1 + t}$
步骤3:代入并整理表达式
将化简后的结果代入原式:
$f(t) = \frac{1}{t} \left( \frac{1}{1 + t} \right)^2 = \frac{1}{t(1 + t)^2}$
步骤4:替换变量得到$f(x)$
将$t$替换为$x$,得到:
$f(x) = \frac{1}{x(1 + x)^2} = \frac{1}{x} \left( \frac{1}{x + 1} \right)^2$
结论:选项A正确。