Tìm tất cả số thực a, b, c khác 0 thoả mãn a + b + c = 4, 1/a + 1/b + 1/c = 1/4 và a^2 + b^2 + c^2 = 18 Tìm tất cả số thực a, b, c khác 0 thoả mãn a + b + c = 4, 1/a + 1/b + 1/c = 1/4 và a^2 + b^2 + c^2 = 18.
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để giải bài toán, chúng ta cần tìm các số thực \( a, b, c \) khác 0 thỏa mãn các điều kiện: 1. \( a + b + c = 4 \) 2. \( \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} = \frac{1}{4} \) 3. \( a^2 + b^2 + c^2 = 18 \) ### Bước 1: Chuyển đổi điều kiện thứ hai Từ điều kiện thứ hai, chúng ta có thể biến đổi như sau: \[ \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} = \frac{bc + ac + ab}{abc} = \frac{1}{4} \implies 4(bc + ac + ab) = abc \] Gọi \( p = a + b + c \), \( q = ab + ac + bc \), \( r = abc \). Từ điều kiện đầu tiên, ta có \( p = 4 \). Thay vào đó, ta có: \[ 4q = r \] ### Bước 2: Sử dụng điều kiện thứ ba Chúng ta biết rằng: \[ a^2 + b^2 + c^2 = (a + b + c)^2 - 2(ab + ac + bc) = p^2 - 2q \] Thay \( p = 4 \) vào phương trình này: \[ a^2 + b^2 + c^2 = 4^2 - 2q = 16 - 2q \] Theo điều kiện thứ ba, chúng ta có: \[ 16 - 2q = 18 \implies -2q = 2 \implies q = -1 \] ### Bước 3: Tìm giá trị của \( r \) Thay giá trị của \( q \) vào phương trình \( 4q = r \): \[ r = 4(-1) = -4 \] ### Bước 4: Tìm nghiệm của phương trình bậc ba Chúng ta có \( p = 4 \), \( q = -1 \), và \( r = -4 \). Sử dụng điều này, \( a, b, c \) là nghiệm của phương trình bậc ba: \[ x^3 - px^2 + qx - r = 0 \] \[ x^3 - 4x^2 - x + 4 = 0 \] ### Bước 5: Tìm nghiệm của phương trình Ta có thể sử dụng phương pháp thử để tìm nghiệm. Thử \( x = 1 \): \[ 1^3 - 4(1)^2 - 1 + 4 = 1 - 4 - 1 + 4 = 0 \] Vậy \( x = 1 \) là một nghiệm. Chia \( x^3 - 4x^2 - x + 4 \) cho \( x - 1 \): Sau khi thực hiện phép chia, ta có được phương trình bậc hai: \[ x^2 - 3x - 4 = 0 \] ### Bước 6: Giải phương trình bậc hai Ta có thể tính delta: \[ \Delta = (-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4) = 9 + 16 = 25 \] Nghiệm của phương trình là: \[ x = \frac{3 \pm 5}{2} \] \[ x_1 = 4, \quad x_2 = -1 \] ### Kết luận Vậy các nghiệm là \( a = 4, b = 1, c = -1 \) hoặc các hoán vị của chúng. Tuy nhiên, theo điều kiện bài toán, \( a, b, c \) phải khác 0. Như vậy, tất cả các số a, b, c khác 0 không thoả mãn điều kiện này. Do đó, không có nghiệm thực dương nào thỏa mãn cả 3 điều kiện trong bài toán.