题目
已知 (x+dfrac (1)(x))=dfrac (x+{x)^3}(1+{x)^4} ,求 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,需要通过代数变形将给定表达式转化为关于新变量的函数形式。
解题核心思路:
- 变量替换:令 $t = x + \dfrac{1}{x}$,将原式中的分子和分母进行变形,用 $t$ 表示。
- 代数恒等式:利用 $x^2 + \dfrac{1}{x^2} = \left( x + \dfrac{1}{x} \right)^2 - 2$ 进行化简。
- 表达式替换:将变形后的分子和分母代入原式,最终得到关于 $t$ 的函数表达式。
破题关键点:
- 分子分母同除以 $x^2$,将原式转化为与 $x + \dfrac{1}{x}$ 相关的形式。
- 利用平方恒等式简化分母,建立与新变量 $t$ 的联系。
步骤1:分子分母同除以 $x^2$
原式为:
$f\left(x + \dfrac{1}{x}\right) = \dfrac{x + x^3}{1 + x^4}$
将分子和分母同时除以 $x^2$,得:
$\dfrac{x + x^3}{1 + x^4} = \dfrac{\dfrac{1}{x} + x}{\dfrac{1}{x^2} + x^2}$
步骤2:化简分母
利用恒等式 $x^2 + \dfrac{1}{x^2} = \left( x + \dfrac{1}{x} \right)^2 - 2$,分母可表示为:
$\dfrac{1}{x^2} + x^2 = \left( x + \dfrac{1}{x} \right)^2 - 2$
步骤3:变量替换
令 $t = x + \dfrac{1}{x}$,则原式变为:
$f(t) = \dfrac{t}{t^2 - 2}$
因此,函数 $f(x)$ 的表达式为:
$f(x) = \dfrac{x}{x^2 - 2}$