Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 1 № 6220
i

Тео­ре­ма о по­сто­рон­нем корне. Пусть урав­не­ние

 ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: \vphantom f конец ар­гу­мен­та g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та

ре­ша­ет­ся воз­ве­де­ни­ем обеих ча­стей урав­не­ния в куб, и в по­лу­чен­ном урав­не­нии

f плюс g плюс 3 ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: f конец ар­гу­мен­та ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: \vphantom f конец ар­гу­мен­та g левая круг­лая скоб­ка ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: f конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: \vphantom f конец ар­гу­мен­та g пра­вая круг­лая скоб­ка = h

вы­ра­же­ние в скоб­ках не­рав­но­силь­но за­ме­ня­ет­ся на пра­вую часть ис­ход­но­го урав­не­ния. Тогда по­сто­рон­ни­ми для ис­ход­но­го урав­не­ния яв­ля­ют­ся те и толь­ко те корни урав­не­ния

f плюс g плюс 3 ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: f умно­жить на g умно­жить на h конец ар­гу­мен­та = h,

ко­то­рые яв­ля­ют­ся ре­ше­ни­я­ми си­сте­мы  си­сте­ма вы­ра­же­ний f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка ,f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = минус h левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка . конец си­сте­мы .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Идея до­ка­за­тель­ства в том, что ука­зан­ным спо­со­бом из урав­не­ния вида a плюс b = c по­лу­ча­ет­ся урав­не­ние

 левая круг­лая скоб­ка a плюс b минус c пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка a плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,

в ко­то­ром пер­вая скоб­ка эк­ви­ва­лент­на ис­ход­но­му урав­не­нию, а вто­рая может яв­лять­ся ис­точ­ни­ком по­сто­рон­них кор­ней.

В самом деле, пусть  ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та =a,  ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та =b,  ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та =c, тогда

a плюс b=c рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе =c в кубе рав­но­силь­но a в кубе плюс b в кубе плюс 3ab левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка =c в кубе .

Под­став­ляя c = a плюс b, по­лу­ча­ем:

a в кубе плюс b в кубе минус с в кубе плюс 3abc = 0.

Из­вест­на по­лез­ная фор­му­ла, ко­то­рая без труда про­ве­ря­ет­ся рас­кры­ти­ем ско­бок:

a в кубе плюс b в кубе минус c в кубе плюс 3abc = левая круг­лая скоб­ка a плюс b минус c пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те плюс c в квад­ра­те минус ab плюс bc плюс ca пра­вая круг­лая скоб­ка .

За­ме­тим, что:

 a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те плюс c в квад­ра­те минус ab плюс bc плюс ca = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те плюс 2b в квад­ра­те плюс 2c в квад­ра­те минус 2ab плюс 2bc плюс 2ca пра­вая круг­лая скоб­ка =
= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка c плюс a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка .

Сле­до­ва­тель­но,

a в кубе плюс b в кубе минус c в кубе плюс 3abc = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка a плюс b минус c пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка c плюс a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те . пра­вая круг­лая скоб­ка .

.

Оста­лось вы­яс­нить, при каких зна­че­ни­ях сумма квад­ра­тов об­ра­ща­ет­ся в нуль:

 левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка a плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = 0 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a минус b=0, b плюс c=0, a плюс c=0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a=b, a= минус c. конец си­сте­мы .

Итак, ис­точ­ни­ком по­сто­рон­них кор­ней яв­ля­ют­ся ре­ше­ния си­сте­мы  си­сте­ма вы­ра­же­ний f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка , f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = минус h левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка . конец си­сте­мы .

 

При­ме­ча­ние.

Стоит за­пом­нить, что:

a в кубе плюс b в кубе плюс c в кубе минус 3abc = левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те плюс c в квад­ра­те минус ab минус bc минус ca пра­вая круг­лая скоб­ка =
= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка b минус c пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка c минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те . пра­вая круг­лая скоб­ка .

a в кубе плюс b в кубе минус c в кубе плюс 3abc = левая круг­лая скоб­ка a плюс b минус c пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те плюс c в квад­ра­те минус ab плюс bc плюс ca пра­вая круг­лая скоб­ка =
= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка a плюс b минус c пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка c плюс a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те . пра­вая круг­лая скоб­ка .

На­при­мер, из вто­рой фор­му­лы сле­ду­ет, что мно­го­член x в кубе плюс y в кубе минус z в кубе плюс 3xyz де­лит­ся на x плюс y минус z, а пер­вая фор­му­ла по­мо­жет в такой за­да­че:

За­да­ча. Из­вест­но, что урав­не­ние 2 x в кубе минус 5 x минус 3=0 имеет три корня x_1, x_2, x_3. Най­ди­те x_1 в кубе плюс x_2 в кубе плюс x_3 в кубе .

Ре­ше­ние. По тео­ре­ме Виета x_1 плюс x_2 плюс x_3=0, x_1 x_2 x_3= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Так как имеет место фор­му­ла

a в кубе плюс b в кубе плюс c в кубе минус 3 a b c= левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те плюс c в квад­ра­те минус a b минус b c минус a c пра­вая круг­лая скоб­ка ,

в пра­вая часть ко­то­рой равна нулю, то x_1 в кубе плюс x_2 в кубе плюс x_3 в кубе =3 x_1 x_2 x_3= дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

 

 

При­ме­ча­ние. Кому не очень нра­вит­ся, что нуж­ная фор­му­ла по­яви­лась в го­то­вом виде, может по­ка­зать­ся пре­крас­ным пря­мое рас­суж­де­ние.

Пусть  ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: f конец ар­гу­мен­та =a,  ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: g конец ар­гу­мен­та =b,  ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h конец ар­гу­мен­та =c, тогда

a плюс b=c рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе =c в кубе рав­но­силь­но a в кубе плюс b в кубе плюс 3ab левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка =c в кубе .

Под­став­ляя c = a плюс b, по­лу­ча­ем:

a в кубе плюс b в кубе плюс 3abc=c в кубе рав­но­силь­но a в кубе минус c в кубе плюс b в кубе плюс 3abc=0 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но a в кубе минус a в квад­ра­те b плюс b в квад­ра­те a плюс bac плюс c в квад­ра­те a плюс a в квад­ра­те c плюс a в квад­ра­те b минус ab в квад­ра­те плюс b в кубе плюс b в квад­ра­те c плюс c в квад­ра­те b плюс abc минус ca в квад­ра­те плюс acb минус cb в квад­ра­те минус bc в квад­ра­те минус c в кубе минус ac в квад­ра­те =0 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но a левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 2ab плюс 2b в квад­ра­те плюс 2bc плюс 2c в квад­ра­те плюс 2ac пра­вая круг­лая скоб­ка плюс b левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 2ab плюс 2b в квад­ра­те плюс 2bc плюс 2c в квад­ра­те плюс 2ac пра­вая круг­лая скоб­ка минус c левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 2ab плюс 2b в квад­ра­те плюс 2bc плюс 2c в квад­ра­те плюс 2ac пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a плюс b минус c пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка a плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка = 0.

Источник/автор: Служба поддержки