Тема . Тождественные преобразования

Раскрываем скобочки, приводим к общему знаменателю

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела тождественные преобразования
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#67767

Различные действительные числа x,y,z  таковы, что среди трёх чисел

---x+-y---  ---y+-z--   --z-+x----
x2+ xy+ y2 , y2+ yz+z2,  z2+zx+ x2

какие-то два равны. Верно ли, что все эти три числа равны?

Источники: УТЮМ - 2016 и Высшая проба - 2023, 11.2

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Эти знаменатели подозрительно напоминают разложение разности кубов... Может, у каждой дроби умножить числитель и знаменатель на что-то и получить заветную разность?

Подсказка 2

Так и сделаем: числитель и знаменатель первой дроби умножим на x-y, второй на y-z, третьей на z-x и получим в числителях разность квадратов, а в знаменателях разность кубов. Но кажется, что это нам пока не сильно помогло...

Подсказка 3

Если уж какие-то два числа равны, то давайте приравняем первую и третью дроби (не умоляя общности) и посмотрим, что получится. (Похоже, что без работы ручками нам не обойтись...)

Подсказка 4

Перемножив крест-накрест и раскрыв скобки мы видим какой-то ужас. Хотя, если приглядеться, полученное равенство будет симметрично относительно переменных x и y. На какую мысль это наводит?

Подсказка 5

А мысль то проста: произвести все операции в обратном порядке, поменяв при этом местами переменные x и y, и получить равенство второй и третьей дроби!

Показать ответ и решение

В данных выражениях умножим числители и знаменатели на x− y,y− z,  z− x  соответственно (согласно условию, эти разности ненулевые). Получим те же числа в другом виде:

x2− y2  y2− z2   z2− x2
x3− y3, y3−-z3,  z3− x3

Без ограничения общности будем считать, что первое и третье числа равны. Тогда

 2  2    2  2
x3−-y3-= z3− x3-⇔
x − y   z − x

x2z3− x5− y2z3+ y2x3 = z2x3− z2y3− x5+ x2y3 ⇔

x3y2+ y3z2+ z3x2 = x3z2+ y3x2 +z3y2

Это симметричное равенство, поэтому теперь можно просто поменять местами две переменные (например, x  и y)  и проделать те же переходы в обратном порядке, получив равенство третьего и второго чисел:

x3y2+ y3z2+ z3x2 = x3z2+ y3x2 +z3y2 ⇔

x2z3 − x2y3− z5+ z2y3 = z2x3− z5− y2x3+ y2z3 ⇔

x2− z2   z2− y2
x3−-z3-= z3− y3-⇔

 2  2    2  2
z3− x3-= y3− z3
z − x   y − z

Деления при этом корректны, так как выражения-делители уже фигурировали ранее в знаменателях, и мы знаем, что они не равны нулю.

Ответ: верно

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!