Đến nội dung

Hình ảnh

Các bài toán biến đổi biểu thức hữu tỉ

* * * * * 1 Bình chọn đại số

  • Please log in to reply
Chủ đề này có 12 trả lời

#1
tcm

tcm

    Thượng sĩ

  • Thành viên
  • 250 Bài viết

Bài 1: Cho $a + b + c = 0$. Chứng minh rằng: $2(a^5 + b^5 + c^5) = 5abc(a^2 + b^2 + c^2) \ (*)$.

 

Mình có làm như sau:

$(a^2 + b^2 + c^2)(a^3 + b^3 + c^3) = a^5 + b^5 + c^5 + ab(a + b) + bc(b + c) + ac(a + c) = a^5 + b^5 + c^5 - 3abc$

$\Leftrightarrow 3abc(a^2 + b^2 + c^2) = a^5 + b^5 + c^5 - 3abc$

$\Leftrightarrow 3abc(a^2 + b^2 + c^2 + 1) = a^5 + b^5 + c^5$.

Thay vào biểu thức cần chứng minh, ta được:

$(*) \Leftrightarrow 6abc(a^2 + b^2 + c^2 + 1) = 5abc(a^2 + b^2 + c^2) \Leftrightarrow abc(6a^2 + 6b^2 + 6c^2 + 6 - 5a^2 - 5b^2 - 5c^2) = 0 \Leftrightarrow abc(a^2 + b^2 + c^2 + 6) = 0 \Leftrightarrow abc = 0$

Vậy suy ra hai vế của đẳng thức cần chứng minh ở đầu bài là bằng 0 ?

 

Bài 2: Cho $a + b + c = 0$ và $a, b, c \neq 0$. Chứng minh rằng: $\frac{ab}{a^2 + b^2 - c^2} + \frac{bc}{b^2 + c^2 - a^2} + \frac{ca}{a^2 + c^2 - b^2} = -\frac{3}{2} \ (*)$

 

Mình có làm như sau:

Vì $a + b + c = 0$ nên $a^2 + b^2 + c^2 = -2(ab + bc + ac)$

Suy ra $a^2 + b^2 = -2(ab + bc + ac) - c^2$

Ta được:

$\frac{ab}{a^2 + b^2 - c^2} = \frac{ab}{-2(ab + bc + ac) - 2c^2} = \frac{ab}{-2(b + c)(a + c)}$

Tương tự:

$\frac{bc}{b^2 + c^2 - a^2} = \frac{bc}{-2(a + c)(a + b)}$

$\frac{ca}{a^2 + c^2 - b^2} = \frac{ca}{-2(a + b)(b + c)}$

$(*) \Leftrightarrow -\frac{1}{2}.\frac{ab(a + b) + bc(b + c) + ac(a + c)}{(a + b)(b + c)(c + a)} = -\frac{3}{2}$

$\Leftrightarrow ab(a + b) + bc(b + c) + ac(a + c) = 3(a + b)(b + c)(c + a)$

$\Leftrightarrow a^2b + ab^2 + b^2c + bc^2 + a^2c + ac^2 = 3(2abc + a^2b + ab^2 + b^2c + bc^2 + a^2c + ac^2)$

Rõ ràng 2 về của đẳng thức trên khác nhau mà nhỉ?

 

Bài 3: Cho $\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} = \frac{1}{a + b + c}$ với $a, b, c \neq 0$. Chứng minh rằng: $\frac{1}{a^{2017}} + \frac{1}{b^{2017}} + \frac{1}{c^{2017}} = \frac{1}{a^{2017} + b^{2017} + c^{2017}}$.


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi tcm: 14-12-2017 - 16:58

Laugh as long as we breathe, love as long as we live!


#2
trieutuyennham

trieutuyennham

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 470 Bài viết

chỗ sai

1) $\Leftrightarrow a^2b + ab^2 + b^2c + bc^2 + a^2c + ac^2 = 3(2abc + a^2b + ab^2 + b^2c + bc^2 + a^2c + ac^2)$\Leftrightarrow (a+b+c)(ab+bc+ca)=0$

 2) $(a^3+b^3+c^3)(a^2+b^2+c^2)\neq a^5+b^5+c^5+ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)$


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi trieutuyennham: 14-12-2017 - 17:54

  • tcm yêu thích

#3
tcm

tcm

    Thượng sĩ

  • Thành viên
  • 250 Bài viết

Ừm, mình hiểu rồi.

Bạn có thể cho mình gợi ý bài 1 và bài 3 được không? 


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi tcm: 14-12-2017 - 20:08

Laugh as long as we breathe, love as long as we live!


#4
trieutuyennham

trieutuyennham

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 470 Bài viết

Mình chưa hiểu chỗ này lắm, bạn có thể giải thích kỹ hơn được không?

Ta có

$ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)=3(2abc+ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a))\Leftrightarrow 2(ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a))+6abc=0\Leftrightarrow 2(a+b+c)(ab+bc+ca)=0$


  • tcm yêu thích

#5
nmtuan2001

nmtuan2001

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 357 Bài viết

Bài 1: Sau khi sửa lại:

$$3abc(a^2+b^2+c^2)=(a^3+b^3+c^3)(a^2+b^2+c^2)=a^5+b^5+c^5+a^2b^2(a+b)+b^2c^2(b+c)+c^2a^2(c+a)$$

Cần chứng minh $a^2b^2(a+b)+b^2c^2(b+c)+c^2a^2(c+a)=\frac{1}{2}(abc(a^2+b^2+c^2))$

Để làm tiếp: Thay $a+b=-c, b+c=-a, c+a=-b$ 

 

Bài 3: Điều kiện tương đương với $\frac{ab+bc+ca}{abc}=\frac{1}{a+b+c}$, hay $(ab+bc+ca)(a+b+c)=abc$

Lấy $VT$ trừ $VP$ rồi phân tích thành nhân tử. Bạn thử làm tiếp từ đây đi nếu không được mình gợi ý tiếp


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi nmtuan2001: 18-12-2017 - 09:47

  • tcm yêu thích

#6
tcm

tcm

    Thượng sĩ

  • Thành viên
  • 250 Bài viết

Bài 1: Sau khi sửa lại:

$$3abc(a^2+b^2+c^2)=(a^3+b^3+c^3)(a^2+b^2+c^2)=a^5+b^5+c^5+a^2b^2(a+b)+b^2c^2(b+c)+c^2a^2(c+a)$$

Cần chứng minh $a^2b^2(a+b)+b^2c^2(b+c)+c^2a^2(c+a)=\frac{1}{2}(3abc(a^2+b^2+c^2))$

Để làm tiếp: Thay $a+b=-c, b+c=-a, c+a=-b$ 

 

Mình chưa hiểu ý bạn lắm.

Ví dụ bạn nói chứng minh $a^2b^2(a+b)+b^2c^2(b+c)+c^2a^2(c+a)=\frac{1}{2}(3abc(a^2+b^2+c^2))$ thì suy ra $a^5 + b^5 + c^5 = 3abc(a^2 + b^2 + c^2) - \frac{1}{2}(3abc(a^2+b^2+c^2))$.

Vế trái biểu thức ban đầu là: $2(a^5 + b^5 + c^5) = 6abc(a^2 + b^2 + c^2) - 3abc(a^2 + b^2 + c^2) = 3abc(a^2 + b^2 + c^2)$ khác với vế phải mà nhỉ ?


Laugh as long as we breathe, love as long as we live!


#7
nmtuan2001

nmtuan2001

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 357 Bài viết

Mình chưa hiểu ý bạn lắm.

Ví dụ bạn nói chứng minh $a^2b^2(a+b)+b^2c^2(b+c)+c^2a^2(c+a)=\frac{1}{2}(3abc(a^2+b^2+c^2))$ thì suy ra $a^5 + b^5 + c^5 = 3abc(a^2 + b^2 + c^2) - \frac{1}{2}(3abc(a^2+b^2+c^2))$.

Vế trái biểu thức ban đầu là: $2(a^5 + b^5 + c^5) = 6abc(a^2 + b^2 + c^2) - 3abc(a^2 + b^2 + c^2) = 3abc(a^2 + b^2 + c^2)$ khác với vế phải mà nhỉ ?

Sorry, mình viết nhầm. Mình sửa lại rồi đấy. Bạn thử lại đi


  • tcm yêu thích

#8
tcm

tcm

    Thượng sĩ

  • Thành viên
  • 250 Bài viết

Sorry, mình viết nhầm. Mình sửa lại rồi đấy. Bạn thử lại đi

 

Ừm, mình hiểu rồi.

 

À, bạn giúp mình xem qua bài này nhé:

 

Cho $a, b, c$ là ba số thực khác nhau. Chứng minh rằng:

$\frac{a + b}{a - b}.\frac{b + c}{b - c} + \frac{b + c}{b - c}.\frac{c + a}{c - a} + \frac{c + a}{c - a}.\frac{a + b}{a - b} = -1$.


Laugh as long as we breathe, love as long as we live!


#9
minh04042006

minh04042006

    Binh nhất

  • Thành viên mới
  • 25 Bài viết

Ừm, mình hiểu rồi.

Bạn có thể cho mình gợi ý bài 1 và bài 3 được không? 



#10
minh04042006

minh04042006

    Binh nhất

  • Thành viên mới
  • 25 Bài viết

Bài 1: Cho $a + b + c = 0$. Chứng minh rằng: $2(a^5 + b^5 + c^5) = 5abc(a^2 + b^2 + c^2) \ (*)$.

 

Mình có làm như sau:

$(a^2 + b^2 + c^2)(a^3 + b^3 + c^3) = a^5 + b^5 + c^5 + ab(a + b) + bc(b + c) + ac(a + c) = a^5 + b^5 + c^5 - 3abc$

$\Leftrightarrow 3abc(a^2 + b^2 + c^2) = a^5 + b^5 + c^5 - 3abc$

$\Leftrightarrow 3abc(a^2 + b^2 + c^2 + 1) = a^5 + b^5 + c^5$.

Thay vào biểu thức cần chứng minh, ta được:

$(*) \Leftrightarrow 6abc(a^2 + b^2 + c^2 + 1) = 5abc(a^2 + b^2 + c^2) \Leftrightarrow abc(6a^2 + 6b^2 + 6c^2 + 6 - 5a^2 - 5b^2 - 5c^2) = 0 \Leftrightarrow abc(a^2 + b^2 + c^2 + 6) = 0 \Leftrightarrow abc = 0$

Vậy suy ra hai vế của đẳng thức cần chứng minh ở đầu bài là bằng 0 ?

 

Bài 2: Cho $a + b + c = 0$ và $a, b, c \neq 0$. Chứng minh rằng: $\frac{ab}{a^2 + b^2 - c^2} + \frac{bc}{b^2 + c^2 - a^2} + \frac{ca}{a^2 + c^2 - b^2} = -\frac{3}{2} \ (*)$

 

Mình có làm như sau:

Vì $a + b + c = 0$ nên $a^2 + b^2 + c^2 = -2(ab + bc + ac)$

Suy ra $a^2 + b^2 = -2(ab + bc + ac) - c^2$

Ta được:

$\frac{ab}{a^2 + b^2 - c^2} = \frac{ab}{-2(ab + bc + ac) - 2c^2} = \frac{ab}{-2(b + c)(a + c)}$

Tương tự:

$\frac{bc}{b^2 + c^2 - a^2} = \frac{bc}{-2(a + c)(a + b)}$

$\frac{ca}{a^2 + c^2 - b^2} = \frac{ca}{-2(a + b)(b + c)}$

$(*) \Leftrightarrow -\frac{1}{2}.\frac{ab(a + b) + bc(b + c) + ac(a + c)}{(a + b)(b + c)(c + a)} = -\frac{3}{2}$

$\Leftrightarrow ab(a + b) + bc(b + c) + ac(a + c) = 3(a + b)(b + c)(c + a)$

$\Leftrightarrow a^2b + ab^2 + b^2c + bc^2 + a^2c + ac^2 = 3(2abc + a^2b + ab^2 + b^2c + bc^2 + a^2c + ac^2)$

Rõ ràng 2 về của đẳng thức trên khác nhau mà nhỉ?

 

Bài 3: Cho $\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} = \frac{1}{a + b + c}$ với $a, b, c \neq 0$. Chứng minh rằng: $\frac{1}{a^{2017}} + \frac{1}{b^{2017}} + \frac{1}{c^{2017}} = \frac{1}{a^{2017} + b^{2017} + c^{2017}}$.

$GT =>\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}-\frac{1}{a+b+c}=0 <=>\frac{a+b}{ab}+\frac{a+b}{c(a+b+c)}=0 <=>(a+b).\frac{c(a+b+c)+ab}{abcc(a+b+c)}=0<=>(a+b)(b+c)(a+c)=0 <=>a=-b hoặc b=-c hoặc c=-a$. Từ đó suy ra .....



#11
nmtuan2001

nmtuan2001

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 357 Bài viết

Ừm, mình hiểu rồi.

À, bạn giúp mình xem qua bài này nhé:

Cho $a, b, c$ là ba số thực khác nhau. Chứng minh rằng:
$\frac{a + b}{a - b}.\frac{b + c}{b - c} + \frac{b + c}{b - c}.\frac{c + a}{c - a} + \frac{c + a}{c - a}.\frac{a + b}{a - b} = -1$.

Đặt $x=\frac{a + b}{a - b},y=\frac{b + c}{b - c},z=\frac{c + a}{c - a}$.
Dễ chứng minh$(x-1)(y-1)(z-1)=(x+1)(y+1)(z+1)$, từ đây suy ra đẳng thức cần chứng minh.

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi nmtuan2001: 19-12-2017 - 20:45

  • tcm yêu thích

#12
tcm

tcm

    Thượng sĩ

  • Thành viên
  • 250 Bài viết

Đặt $x=\frac{a + b}{a - b},y=\frac{b + c}{b - c},z=\frac{c + a}{c - a}$.
Dễ chứng minh$(x-1)(y-1)(z-1)=(x+1)(y+1)(z+1)$, từ đây suy ra đẳng thức cần chứng minh.

 

Ừm, mình hiểu rồi.

Nhưng mình thắc mắc là làm cách nào mà bạn tìm ra được cách giải bằng cách dùng đẳng thức trên?


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi tcm: 19-12-2017 - 22:18

Laugh as long as we breathe, love as long as we live!


#13
nmtuan2001

nmtuan2001

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 357 Bài viết

Ừm, mình hiểu rồi.
Nhưng mình thắc mắc là làm cách nào mà bạn tìm ra được cách giải bằng cách dùng đẳng thức trên?

Thực ra là mình làm nhiều thì nhớ thôi. Cụ thể vì sao lại làm như vậy mình cũng không biết.





Được gắn nhãn với một hoặc nhiều trong số những từ khóa sau: đại số

0 người đang xem chủ đề

0 thành viên, 0 khách, 0 thành viên ẩn danh