• ベストアンサー

等式の証明

次のことが成り立つことを証明せよ (1)x+y=1のとき(x²+y²)=(y²+x)(1-xy) (2)a+b+c=0のときa³+b³+c³+3(a+b)(b+c)(c+a)=0 (3)a+b+c=0のときa³(a-b)+b³(c-a)+c³(a-b)=0 という問題ですがやり方が全く分かりません。すみませんが途中式まで詳しく教えて下さい。 宜しくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • info22_
  • ベストアンサー率67% (2650/3922)
回答No.1

(1) x+y=1の時 (x^2+y^2)=(y^2+x)(1-xy) は証明不能です。 これが成立するのは (x,y)=(0,1),(1,0)の時のみなので常に成り立つとは言えない。 問題の式が間違っていないか、確認して下さい。 (2) (a³+b³+c³)-3(a+b)(b+c)(c+a)=(a+b+c)^3 と変形出来るので条件のa+b+c=0を代入すれば「=0」となって証明できる。 (3) >a³(a-b)+b³(c-a)+c³(a-b)=0 この式は間違っているようです。 正しい式は  a³(b-c)+b³(c-a)+c³(a-b)=0 ではありませんか? そうであれば  a³(b-c)+b³(c-a)+c³(a-b)=(a-b)(a-c)(b-c)(a+b+c) と変形出来るので条件のa+b+c=0を代入すれば「=0」となって証明できる。

greenreaf
質問者

お礼

ありがとうございました。この問題は学校で出されたもので打ち間違いはありませんでした。明日先生に聞いてみることにします。

関連するQ&A

  • 不等式の証明

    例によって、近所の高校生からの質問が発端。先ず、問題を書きます。 実数c (0<c<1) と実数:x、y、a、bの間に |x-a|<c、|y-b|<c という関係があるとき、|xy-ab|<c*(c+|a|+|b|)を証明せよ。 この問題は、段階式設問になっており、(1)で三角不等式(つまり、|x+y|≦|x|+|y|)を証明させた後に この設問になっているから、それに乗れば この問題自体は簡単。 しかし、三角不等式が与えてられてなかったら、どのように解くか? aとbで場合わけをするのは面倒そうだし、という事でなにか良い方法がないだろうか? 検討をお願いします。

  • 等式の証明

    (1)a+b+c+d=0のとき、次の等式が成り立つことを証明せよ。  a³+b³+c³+d³=3(a+d)(b+d)(c+d) (2)1/x+1/y+1/z=1/x+y+.zのとき、x+y、y+z、z+xのうち少なくとも一つは0に等しいことを証明せよ。 (3)x/2y+z=y/2z+x=z/2x+yのとき、この式の値と、その時の実数x、y、zの条件を求めよ。 という三題です。途中式までお願いします。

  • 不等式の証明

    2(x^2+3y^2)≧5xyの証明をせよという問題なんですが回答を見ても理解できません。 以下その回答なんですが、 左辺ー右辺 =2(x^2+3y^2)-5xy =2x^2-5xy+6y^2 ここまではいいとして、この次 2{x^2-2・4分の5xy+(4分の5y)^2}-2・(4分の5y)^2+6y^2 となるのがわかりません。 式が見難いかもしれませんが教えて下さい。

  • 不等式の証明

    x>0,y>0,z>0,√x+√y+√z=1のとき、次の式を証明せよ。 (x^2+yz)/√{2x^2(y+z)}+(y^2+zx)/√{2y^2(z+x)}+(z^2+xy)/√{2z^2(x+y)}>=1 考えたのは、次のようなことです。 (1) a=√x,b=√y,c=√zとおいて、a+b+c=1、与不等式も、a,b,cの式に置き換えてみた。   次数が大きくなるだけで、見やすくはなっていないように思った。 (2) 相加相乗平均から分母√{2x^2(y+z)}=<(2x^2+y+z)/2=x^2+(y+z)/2 よって、(x^2+yz)/√{2x^2(y+z)}>=(x^2+yz)/{x^2+(y+z)/2}   他の2つの項も同様にして、   (x^2+yz)/{x^2+(y+z)/2}+(y^2+zx)/{y^2+(z+x)/2}+(z^2+xy)/{z^2+(x+y)/2}>=1 を示せばよいと思いました。    どうやって、右辺の1に持って行くかで、2つ考えました。     ア.(x^2+yz)/{x^2+(y+z)/2}>=1/3を示して、残り2項との和から右辺1に持って行く。     イ.(x^2+yz)/{x^2+(y+z)/2}>=√x/{□+□+□} なる式を考えて、残り2項との和から示す。     ウ.(x^2+yz)/{x^2+(y+z)/2}=1+{(yz-(y+z)/2}/{x^2+(y+z)/2}として考える。 (3) コーシー・シュワルツが使えないかも考えたが、どんな式に持って行けばよいのか、わからず。  よろしくアドバイスをお願いします。  

  • 【不等式の証明】

    (1)x=y=zのとき、不等式 xy^2-x^2y+yz^2-y^2z+zx^2-z^2x>0 が成り立つことの証明 (2)1<a<b<cのとき、不等式 loga(c/b)+logb(a/c)+logc(b/a)>0 が成り立つことの証明 答えがなくて困ってます(><) 解ける方がいらっしゃいましたら、 解説お願いします。

  • 数学の不等式の証明

    数学の不等式の証明に関する質問です。 (問題) 次の不等式を証明せよ。ただし、文字はすべて実数を表す。 (1)√a^2+b^2+c^2*√x^2+y^2+z^2≧|ax+by+cz| (2)10(2a^2+3b^2+5c^2)≧(2a+3b+5c)^2 (1)は式を2乗し、差をとって変形して証明できました。 (2)は(1)の式を利用することまでは分かるのですが、どうやって式を利用して証明すればよいか分かりません。 (1)の2乗した式にa=√2a,b=√3b,c=√5c,x=√2,y=√3,z=√5を代入すると、(2)と等しくなります。 けどこれではちゃんとした解答と言えるのかがわかりません。 証明の切り口を教えていただけないでしょうか?

  • 高校数学 式の証明

    説いている途中で分からなくなりました。 模範解答が省略されているため、 できれば考え方・途中式などあまり省略せずお願いできたらと思います。 ご解説をお願いいたします。 問題1 Q1、 3(ab+bc+ca)=abc a+b+c=3 のとき、 a,b,cのうち少なくともひとつは3に等しいことを証明せよ。 →「少なくともひとつは~の文から、(a-3)(b-3)(c-3)=0の形を作ればいい」ということは判りました。 問題2 x+y+z=a , x^3 + Y^3 + z^3 = a^3 のとき (x+Y)a^2 -a (x+y)^2 +xy(x+y)=0 が成り立つことを証明せよ。 そして、x,y,zのうち、少なくともひとつはaに等しいことを証明せよ。 →「少なくともひとつは~の文から、(x-a)(Y-a)(z-a)=0の形を作ればいい」ということは判りました。 問題3 (x+y)/z = (y+z)/x = (z+x)/y   のとき、この式の値を求めよ。 →(x+y)/z = K とおくことはわかりました。 解答である、「2」は出ましたが、もうひとつの解である「-1」がだせません。 問題4 1/a + 1/b +1/c = 1/(a+b+c)  のとき、次の証明をせよ。 ・(a+b)(b+c)(c+a)=0 ・n が奇数のとき  a^-1 + b^-1 + c^-1 = ( 1/a + 1/b +1/c )^n 問題4に至っては、全く何もわかりませんでした。悔しいです。 よろしくお願いします。

  • 不等式の証明

    a,b,cは実数、a+b>=c のとき、a^3+b^3+3abc>=c^3を示せ。 問題を見た瞬間は簡単に解けるのかと思いましたが、そうでもないのか。 つぎのような解答を考えましたが、これでいいのかというのが1つ。 あとは、もっと簡単にできるというのが1つ。この2つをよろしくお願いします。 (1)c=0のとき、a+b>=0のとき、a^3+b^3>=0をしめせばよい。 a=0の 場合、b>=0のとき、b^3>=0をしめすことになるが、これは明らか。 a>0の場合、1+b/a>=0のとき、1+(b/a)^3>=0をしめすことになる。 これは1+x>=0のとき、1+x^3>=0を示すことになるが、y=x^3+1のグラフから、x=>-1 でy>=0 より成り立つ。a<0のときは、b>=0なならなければならないから、同様。 (2)c>0のとき、a/c+b/c>=1のとき、(a/c)^3+(b/c)^3+3(a/c)(b/c)>=1を示すことになる。 これは、x+y>=1のとき、x^3+y^3+3xy>=1を示すことになる。 ここで、x+y=kとおいて、y=k-xを代入して、左辺は、3(k-1)x^2-3k(k-1)x+k^3から 3(k-1)(x-k/2)^2+k^2(k+3)/4となり、k>=1からk^2(k+3)/4>=1だから、(左辺)>=1となる。 (3)c<0のときも(2)と同様に考える。

  • 不等式の証明

    実数a>0,b>0,c>0のとき、、 a/√(a^2+8bc)+b/√(b^2+8ac)+c/√(c^2+8ab)>=1 を示せ。 1/√(1+8*b/a*c/a)+1/√(1+8*a/b*c/b)+1/√(1+8*a/c*b/c)>=1 を示すことになる。 b/a=x,c/b=y,a/c=zとおくと、xyz=1。 1/√(1+8x/z)+1/√(1+8y/x)+1/√(1+8z/y)>=1 このあと、z=1/xyとして、zを消去して、不等式の左辺のxを固定して、yで微分して、 最小値をもとめ、次にxで微分して、最小値を求める。という流れが頭の中では考えられるのですが 計算を始めると、分けが分からなくなります。 この種の3つの文字がある場合の不等式は、良いアイデアが思い浮かばないと証明できないことが 多いと思いますが、1文字消去で、固定して微分するという方法は計算が進めば、どんな場合でも使えると思います。 この問題の場合、この方針でいったい解けるのでしょうか。それだけでもわかれば、力が沸きもう一度やってみようという気持ちになります。よろしくお願いします。

  • 等式の証明

    0でない実数a、b、x、yが、ax=yかつby=xを満たしている時、次の等式が成り立つことを示せ。 {x/(a+1)}+{y/(b+1)}=x^2+y^2/x+y という問題です。(a+1)x=(b+1)yが成立するというのを証明してみた所で、止まってしまいました。 この後、どのように証明したら良いのか、教えてください。