题目
已 知 函数 (x+dfrac (1)(x))=(x)^2+dfrac (1)({x)^2}, 则 f(x)=-|||-__
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查函数表达式的求解及定义域的确定,涉及代数式的变形与不等式的应用。
解题核心思路:通过引入中间变量,将已知函数关系转化为标准形式,再结合变量的取值范围确定定义域。
破题关键点:
- 代数变形:利用平方公式将右边表达式转化为关于$x + \dfrac{1}{x}$的表达式。
- 变量替换:令$t = x + \dfrac{1}{x}$,建立$f(t)$与$t$的关系。
- 定义域分析:通过不等式确定$t$的取值范围,从而得到$f(x)$的定义域。
步骤1:代数变形
已知$f\left(x + \dfrac{1}{x}\right) = x^2 + \dfrac{1}{x^2}$,观察右边表达式:
$x^2 + \dfrac{1}{x^2} = \left(x + \dfrac{1}{x}\right)^2 - 2$
步骤2:变量替换
令$t = x + \dfrac{1}{x}$,则原式可化简为:
$f(t) = t^2 - 2$
步骤3:确定定义域
分析$t = x + \dfrac{1}{x}$的取值范围:
- 当$x > 0$时,由均值不等式$x + \dfrac{1}{x} \geq 2$,当且仅当$x = 1$时取等号。
- 当$x < 0$时,令$x = -y$($y > 0$),则$t = -\left(y + \dfrac{1}{y}\right) \leq -2$,当且仅当$y = 1$(即$x = -1$)时取等号。
因此,$t \in (-\infty, -2] \cup [2, +\infty)$,即$f(x)$的定义域为$x \in (-\infty, -2] \cup [2, +\infty)$。