
设a=2x+1,则x=(a-1)/2。根据给定的f(2x+1)=x²+1,将x替换为(a-1)/2,得到f(a)=(a-1)²/4+1。展开后得到f(a)=(a²-2a+1)/4+1,进一步化简为f(a)=(a²-2a+5)/4。由此可以推导出f(x)的解析式为f(x)=(x²-2x+5)/4。
为了更直观地理解这一过程,我们可以进一步分解步骤。首先,我们设a=2x+1,这意味着x可以表示为a的形式,即x=(a-1)/2。然后,根据给定条件f(2x+1)=x²+1,我们将x替换为(a-1)/2,代入得到f(a)的表达式。
代入后,我们得到f(a)=(a-1)²/4+1。接下来,我们对这个表达式进行展开和化简。首先,将(a-1)²展开为a²-2a+1,然后将其代入原式中,得到f(a)=(a²-2a+1)/4+1。接下来,将1表示为4/4的形式,合并同类项后,我们得到f(a)=(a²-2a+5)/4。
至此,我们已经得到了f(a)的表达式。为了得到f(x)的解析式,我们只需将a替换为x,即f(x)=(x²-2x+5)/4。这个解析式简洁地描述了f(x)与x之间的关系,使得我们能够直接计算任意给定x值时f(x)的值。
值得注意的是,这个解析式的推导过程展示了数学中的代换和化简技巧,通过巧妙地引入变量a,简化了原问题。这种方法不仅适用于这个特定的例子,也是解决类似问题的一种通用策略。
通过这个例子,我们可以进一步理解如何利用已知条件推导出未知函数的解析式。这种技巧在数学和工程学中都有着广泛的应用,能够帮助我们解决更加复杂的问题。