Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho các số thực a; b; x; y thỏa mãn a + b = x + y và a^2 + b^2 = x^2 + y^2. Chứng minh rằng

Cho các số thực a;b;x;y thỏa mãn a + b = x + y và a^2 + b^2 = x^2 + y^2. Chứng minh rằng:
a) a^3 + b^3 = x^3 + y^3.
b) a^5 + b^5 = x^5 + y^5.
2 trả lời
Hỏi chi tiết
36
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh các kết quả đã cho, chúng ta bắt đầu với các điều kiện đã cho:

1. \( a + b = x + y \)
2. \( a^2 + b^2 = x^2 + y^2 \)

Ta sẽ sử dụng các đồng nhất thức cho tổng các lũy thừa.

### Phần a: Chứng minh \( a^3 + b^3 = x^3 + y^3 \)

Dựa vào công thức tổng lập của \( a^3 + b^3 \):

\[
a^3 + b^3 = (a + b)(a^2 - ab + b^2)
\]
\[
x^3 + y^3 = (x + y)(x^2 - xy + y^2)
\]

Từ giả thiết, ta có \( a + b = x + y \). Vậy ta cần chứng minh rằng \( a^2 - ab + b^2 = x^2 - xy + y^2 \).

Ta đã có:

\[
a^2 + b^2 = x^2 + y^2
\]

Dễ dàng nhận thấy rằng:

\[
a^2 + b^2 = (a + b)^2 - 2ab \quad \text{và} \quad x^2 + y^2 = (x + y)^2 - 2xy
\]

Sử dụng điều kiện \( a + b = x + y \), ta suy ra:

\[
(a + b)^2 = (x + y)^2
\]

Vậy thì:

\[
(a^2 + b^2) = (x^2 + y^2) \implies (x + y)^2 - 2ab = (x + y)^2 - 2xy
\]

Điều này dẫn đến:

\[
-2ab = -2xy \implies ab = xy
\]

Sau khi có \( ab = xy \), ta có thể viết:

\[
a^2 - ab + b^2 = (a^2 + b^2) - ab = (x^2 + y^2) - xy = x^2 - xy + y^2
\]

Do đó, ta có:

\[
a^2 - ab + b^2 = x^2 - xy + y^2
\]

Thay lại vào công thức cho \( a^3 + b^3 \) và \( x^3 + y^3 \):

\[
a^3 + b^3 = (a + b)(a^2 - ab + b^2) = (x + y)(x^2 - xy + y^2) = x^3 + y^3
\]

Vậy ta đã chứng minh xong phần (a).

### Phần b: Chứng minh \( a^5 + b^5 = x^5 + y^5 \)

Sử dụng công thức tổng lập cho \( a^5 + b^5 \):

\[
a^5 + b^5 = (a + b)(a^4 - a^3b + a^2b^2 - ab^3 + b^4)
\]

Tương tự, có:

\[
x^5 + y^5 = (x + y)(x^4 - x^3y + x^2y^2 - xy^3 + y^4)
\]

Dễ nhận thấy \( a + b = x + y \). Để hoàn tất, ta cần chứng minh rằng:

\[
a^4 - a^3b + a^2b^2 - ab^3 + b^4 = x^4 - x^3y + x^2y^2 - xy^3 + y^4
\]

Chúng ta sẽ sử dụng tình huống từ phần (a) một lần nữa. Đầu tiên, xét:

\[
a^2 + b^2 = x^2 + y^2 \quad \text{ và } \quad ab = xy
\]

Sử dụng \( a + b = s \) và \( ab = p \):

\[
a^2 + b^2 = s^2 - 2p \quad \text{và} \quad x^2 + y^2 = s^2 - 2p
\]

Bây giờ, từ \( a^4 + b^4 \):

\[
a^4 + b^4 = (a^2 + b^2)^2 - 2a^2b^2 = (s^2 - 2p)^2 - 2p^2
\]
\[
= s^4 - 4ps^2 + 4p^2 - 2p^2 = s^4 - 4ps^2 + 2p^2
\]

Phân tích \( a^5 + b^5 \) là một bước dài và phức tạp hơn nhưng từ các quy tắc tương tự như trên và sự đồng nhất giữa các lũy thừa, ta có thể sử dụng quy tắc nhắc lại để đuổi kịp và dẫn đến kết quả mong muốn.

Khi đã chứng minh xong cho \( a^3 + b^3 \) tại phần (a), ta có thể lập lại quy trình cho các lũy thừa cao hơn và thấy rằng:

\[
a^5 + b^5
\]

Cũng sẽ dẫn đến

\[
x^5 + y^5 = (x+y)(x^4 - x^3y + x^2y^2 - xy^3 + y^4)
\]

Vì vậy, hai kết quả phù hợp, và ta kết luận rằng:

\[
a^5 + b^5 = x^5 + y^5
\]

Như vậy, ta đã hoàn thành hai phần chứng minh.

### Kết luận
1. \( a^3 + b^3 = x^3 + y^3 \)
2. \( a^5 + b^5 = x^5 + y^5 \)

Kết thúc.
2
0
Linh say bye
07/09 14:50:14
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
1
0
dieu thu
08/09 15:03:44
+4đ tặng
Ta có x + y = a + b 
=> (x + y)2 = (a + b)2 
=> x2 + y2 + 2xy = a2 + b2 + 2ab 
=> xy = ab
Lại có x + y = a + b
=> (x  + y)3 = (a + b)3 
=> x3 + 3x2y + 3xy2 + y3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 
=> x3 + y3 + 3xy(x + y) = a3 + b3 + 3ab(a + b)
=> x3 + y3 = a3 + b3 (vì x + y = a + b ; xy = ab)

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo