竞赛讲座(有关恒等式的证明)(3)

2019-01-18 21:22

两式相减得

111a?1?11, ∴a?2?10, 2221012?11023,则a-1的倒数为1024 从而a-1=1???1023102421021013、∵(b-c)+ (c-a)+ (a-b)=0

∴[(b-c)+ (c-a)+ (a-b)]2=(b-c)2+ (c-a)2+ (a-b)2+2(a-b) (c-a)+2(b-c) (a-b)+2(c-a) (b-c)=0

∴2(a-b) (a-c)+2(b-c) (b-a)+2(c-a) (c-b)= (b-c)2+ (c-a)2+ (a-b)2

222222222222222222

14、左边=(am+bm+cm+an+bn+cn+ak+bk+ck)

222222

- ( am+ bn+ ck+2abmn+2acmk+2bcnk) 222222222222

=( an-2abmn+ bm)+( cm-2acmk+ ak)+( bk-2bcnk+ cn)

222

=(an-bm)+(bk-cn)+(cm-ak)

2222

15、∵(a+2b+3c)=a+4ab+4b+6ac+12bc+9c

∴14(a2+b2+c2)= a2+4ab+4b2+6ac+12bc+9c2 ∴13a2-4ab+10b2-6ac-12bc+5c2=0

222222

从而 (4a-4ab+b)+( 9b-12ac+4c)+( c-6ac+9a)=0

222

即 (2a-b)+(3a-c)+(3b-2c)=0

于是 2a-b=3a-c=3b-2c=0,即b=2a,c=3a ∴ a∶b∶c=1∶2∶3 16、设

abc222

=k,则a=k(x-yz),b= k(y-xz),c= k(z-xy), ??222x?yzy?zxzxy 所以,ax+by+cz= kx(x2-yz)+ ky(y2-xz)+ kz(z2-xy)=k(x3+y3+z3-3xyz)

而(x+y+z) (a+b+c)= (x+y+z)[ k(x2-yz)+ k(y2-xz)+ k(z2-xy)] =k (x+y+z) (x2+y2+z2-yz-zx-xy) 由乘法 (x+y+z) (x2+y2+z2-yz-zx-xy)= x3+y3+z3-3xyz 所以 ax+by+cz=(x+y+z) (a+b+c)

17、由a3+b3=c3+d3得:(a+b) (a2-ab+b2)=(c+d) (c2-cd+d2)

∵a+b =c+d,则有

(1) 若a+b =c+d=0,则a= -b,c= -d,从而a2001+b2001=c2001+d2001=0

222222

(2) 若a+b =c+d≠0,则a-ab+b=c-cd+d,∴(a+b)-3 ab=(c+d)-3 cd,从而ab=cd

∴(a+b)2-4ab=(c+d)2-4 cd,∴(a-b)2=(c-d)2,∴a-b=±(c-d) 可得a=b=c=d,从而a2001+b2001=c2001+d2001

18、∵a+b+c=abc, ∴a+b=c(ab-1)

∴左边= (1-c2)[( a+b)- ab( a+b)] +c(1-a2) (1-b2)

222

= (1-c) ( a+b) (1-ab) +c(1-a) (1-b) =c[(1-a2) (1-b2) - (1-c2) (ab-1)2]

= c[(1-a2) (1-b2) - (ab-1)2 + (abc-c)2]

2222

= c[(1-a) (1-b) - (ab-1) + (a+b)]

= c[1-a-b+ab- ab+2ab-1+ a+2ab + b] =4abc=右边

19、由题设知[(a+b+c)3- c3] – (a3+b3)=0

即(a+b)[ (a+b+c)2+c(a+b+c)+ c2] - (a+b) (a2-ab+b2)=0

2

∴(a+b)(3ab+3ac+3bc+3c)=0 ∴3(a+b) [a(b+c)+c(b+c)]=0 ∴3(a+b) (b+c) (c+a)=0,故有a= -b或a= -c 或b= -c 当a= -b时,左边=(-b)2n+1+b2n+1+c2n+1= c2n+1 右边=(-b+b+c) 2n+1= c2n+1 ∴a= -b时等式成立,同理,当a= -c 或b= -c时,等式也成立。 20、令

22222222

abc333333

?p3,?q3,?r3,则pqr=1,即pqr=1,因p+q+r=1,pqr=1 bca3

3

3

2

2

2

∴p+q+r-3pqr=0,∴(p+q+r)(p+q+r-pq-qr-rp)=0

222

∵a、b、c都是正数,∴p+q+r≠0, ∴p+q+r-pq-qr-rp=0 即 (p-q)2+(q-r)2+(r-p)2=0,∴p=q=r,由此得得

abc,结合abc?????3 bcabcaabc???1,所以a=b=c bca


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