Тема . Системы уравнений и неравенств

Арифметические операции над системой

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#126183

Ненулевые числа x,y,z  удовлетворяют системе уравнений

(| xy =3z+ z2
{ yz =3x+ x2
|(          2
  zx =3y+ y

Найдите все возможные значения выражения (x+ 3)2+ (y+3)2+ (z+ 3)2,  если известно, что система имеет хотя бы одно решение в ненулевых числах.

Источники: Физтех - 2025, 10.1 ( см. olymp-online.mipt.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Когда мы видим подобные системы, нередко хочется сложить все уравнения, но пока что не очень понятно, что нам это может дать – всё-таки нам хочется как-то выделить выражения х + 3, у + 3 и z + 3 (или хотя бы выразить квадраты наших переменных), можно ли как-то это сделать?

Подсказка 2

Ага, если преобразовать правые части уравнений, как раз получатся нужные нам скобочки! Но сильно легче от этого не стало, ведь мы даже не можем ничего сократить, в каждом уравнении все еще есть все три переменные :( Давайте тогда получим одно длинное уравнение таким образом, чтобы справа и слева какие-то части можно было сократить.

Подсказка 3

Перемножим наши уравнения, разделим результат на xyz (так как числа ненулевые, мы с чистой совестью можем это сделать), раскроем скобочки и по возможности упростим результат, видим, что в полученном уравнении есть сумма попарных произведений чисел х, у и z, которую очень просто можно выразить через исходную систему, каким образом можно это сделать?

Подсказка 4

Конечно же, просто сложив наши уравнения! Теперь в нашем равенстве есть сумма квадратов и сумма самих переменных, остается понять, что нужно добавить к равенству, чтобы получилось интересующее нас выражение.

Показать ответ и решение

Перемножим левые и правый части уравнений:

               2     2      2
xy⋅yz⋅zx =(3z+ z)(3x +x )(3y+ y )

xy⋅yz⋅zx= xyz(3+ z)(3+ x)(3+y)

x,y,z  — ненулевые числа. Разделим обе части на xyz :

xyz =(x+ 3)(y+ 3)(z+ 3)

Раскроем скобки:

xyz = xyz+ 3xy+ 3xz +3yz+ 9x +9y+ 9z+ 27

(xy +yz+ zx)+3(x+ y+z)= −9

Сложим три уравнения системы:

xy+ yz+xz =3(x+ y+ z)+ x2+ y2 +z2

Подставим в предыдущее равенство:

x2+y2+ z2+ 6(x+ y+ z) =− 9

В итоге получим

     2       2       2   2  2   2
(x+ 3) +(y+ 3) + (z +3) = x +y + z + 6(x+ y+ z)+27= 18
Ответ:

18

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!