题目
已知实数x满足(x)^2+dfrac (1)({x)^2}-3x-dfrac (3)(x)+2=0,求(x)^3+dfrac (1)({x)^3}的值.
已知实数x满足${x}^{2}+\dfrac {1}{{x}^{2}}-3x-\dfrac {3}{x}+2=0$,求${x}^{3}+\dfrac {1}{{x}^{3}}$的值.
题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查代数式的变形与整体代入思想,涉及分式方程的解法及立方公式的应用。
解题核心思路:通过引入变量替换,将原方程转化为关于新变量的二次方程,排除无解情况后,利用立方公式求解目标表达式。
破题关键点:
- 设$y = x + \dfrac{1}{x}$,将原方程中的$x^2 + \dfrac{1}{x^2}$和$x + \dfrac{1}{x}$用$y$表示。
- 排除不符合实数条件的解,确定$y$的值。
- 利用立方公式:$x^3 + \dfrac{1}{x^3} = \left(x + \dfrac{1}{x}\right)^3 - 3\left(x + \dfrac{1}{x}\right)$。
步骤1:变量替换
设$y = x + \dfrac{1}{x}$,则:
$x^2 + \dfrac{1}{x^2} = y^2 - 2$
步骤2:代入原方程
原方程变形为:
$(y^2 - 2) - 3y + 2 = 0 \implies y^2 - 3y = 0$
步骤3:解方程
解得:
$y(y - 3) = 0 \implies y = 0 \text{ 或 } y = 3$
步骤4:排除无解情况
- 若$y = 0$,则$x + \dfrac{1}{x} = 0 \implies x^2 = -1$,无实数解。
- 因此唯一有效解为$y = 3$。
步骤5:计算目标表达式
利用立方公式:
$x^3 + \dfrac{1}{x^3} = y^3 - 3y = 3^3 - 3 \times 3 = 27 - 9 = 18$