题目
[例26]已知 (dfrac (x+1)(x-1))=2f(x)-3x, 则 f(x)= __-|||-解:令 =dfrac (x+1)(x-1), 则 =dfrac (t+1)(t-1), 得到-|||-(t)=2f(dfrac (t+1)(t-1))-dfrac (3t+3)(t-1)=2[ 2f(t)-3t] -dfrac (3t+3)(t-1),-|||-从而, (t)=2t+dfrac (t+1)(t-1), 因此, (x)=2x+dfrac (x+1)(x-1).

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查函数方程的解法,特别是通过换元法建立方程组并求解函数表达式的能力。
解题核心思路:
- 引入中间变量:令 $t = \dfrac{x+1}{x-1}$,将原方程中的变量替换为 $t$,并解出 $x$ 用 $t$ 表示。
- 联立方程:通过原方程和替换后的方程,建立关于 $f(t)$ 和 $f(x)$ 的方程组,消去中间变量,解出 $f(t)$ 的表达式。
- 代数变形:通过代数运算整理方程,最终得到 $f(x)$ 的显式表达式。
破题关键点:
- 换元法的正确应用:确保变量替换后方程的等价性。
- 联立方程的消元技巧:通过代入消去中间变量,得到关于 $f(t)$ 的线性方程。
步骤1:引入中间变量
令 $t = \dfrac{x+1}{x-1}$,解得 $x = \dfrac{t+1}{t-1}$。
步骤2:建立原方程的替换形式
将原方程 $f\left(\dfrac{x+1}{x-1}\right) = 2f(x) - 3x$ 中的 $x$ 替换为 $\dfrac{t+1}{t-1}$,得到:
$f(t) = 2f\left(\dfrac{t+1}{t-1}\right) - 3 \cdot \dfrac{t+1}{t-1}.$
步骤3:联立原方程与替换后的方程
原方程可改写为:
$f\left(\dfrac{t+1}{t-1}\right) = 2f(t) - 3t.$
步骤4:代入消元
将步骤3的结果代入步骤2的方程:
$f(t) = 2\left(2f(t) - 3t\right) - 3 \cdot \dfrac{t+1}{t-1}.$
步骤5:整理方程
展开并整理:
$f(t) = 4f(t) - 6t - \dfrac{3(t+1)}{t-1}.$
移项得:
$3f(t) = 6t + \dfrac{3(t+1)}{t-1}.$
两边除以3:
$f(t) = 2t + \dfrac{t+1}{t-1}.$
步骤6:写出最终结果
将变量 $t$ 替换回 $x$,得:
$f(x) = 2x + \dfrac{x+1}{x-1}.$