题目
【题文】已知(x+dfrac (1)(x))=(x)^2+dfrac (1)({x)^2},求(x+dfrac (1)(x))=(x)^2+dfrac (1)({x)^2}.
【题文】已知
,求
.
,求
.题目解答
答案
【答案】

解析
考查要点:本题主要考查函数的定义与变量代换,以及代数式的恒等变形能力。关键在于将已知表达式中的复杂结构转化为新的变量,并确定其定义域。
解题核心思路:
- 观察结构:发现右边的$x^2 + \dfrac{1}{x^2}$可以表示为$(x + \dfrac{1}{x})^2 - 2$,从而与左边的变量$x + \dfrac{1}{x}$建立联系。
- 变量代换:令$t = x + \dfrac{1}{x}$,将原式转化为关于$t$的表达式,进而得到$f(t)$的表达式。
- 确定定义域:分析$t = x + \dfrac{1}{x}$的取值范围,得出$f(x)$的定义域限制。
步骤1:展开平方关系
注意到:
$\left( x + \dfrac{1}{x} \right)^2 = x^2 + 2 \cdot x \cdot \dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{x^2} = x^2 + 2 + \dfrac{1}{x^2}$
因此,原式右边可变形为:
$x^2 + \dfrac{1}{x^2} = \left( x + \dfrac{1}{x} \right)^2 - 2$
步骤2:变量代换
令$t = x + \dfrac{1}{x}$,则原式变为:
$f(t) = t^2 - 2$
因此,函数$f$的表达式为:
$f(x) = x^2 - 2$
步骤3:确定定义域
根据均值不等式,当$x > 0$时,$x + \dfrac{1}{x} \geq 2$;当$x < 0$时,$x + \dfrac{1}{x} \leq -2$。因此,$t = x + \dfrac{1}{x}$的取值范围为$|t| \geq 2$。
故$f(x)$的定义域为:
$|x| \geq 2$