條件等式的證明
甲內容提要
1. 恒等式:如果等式中所含的字母在允許值範圍內,用任何實數值代替它,等式都能成立,那麼這個等式叫做恒等式.
例如: ①a+b=b+a, ②(a+b)2=a2+2ab+b2 , ③ x-= (x≠0),
④ ()2=a (在實數範圍內a≥0), ⑤=a(在實數範圍內n為正奇數).
都是恒等式.
只含常數的等式是恒等式的特例. 如:3-2=1, .
2. 條件等式:滿足一定條件下的等式,稱為條件等式. 方程是條件等式,解方程就是求出能滿足等式的條件(未知數的值).
3. 證明條件等式就是在題設的條件下,判斷恒等式.
4. 證明條件等式的方法,除和證明恒等式的一般方法(見第20講)以外,要特別注意如何把已知的條件用上. 一般有以下幾種:
1 用已知的條件直接代入(即等量代換).
2 變形後代入(包括把已知變形,或把結論變形).
3 引入引數後代入(包括換元).
5. 分式,根式在恒等變形時,要注意字母保持允許值的範圍不變.
乙例題例1. 已知:, , 且x+y+z≠0.
求證:.
分析:①設法化為同分母, ②輪換式可先代入一式,其餘的可用同型式
③用已知直接代入.
證明 :∵.
根據輪換式的性質,得
∴=.例2. 已知:.
求證: (n是整數).
分析:先把已知變形,找出a, b, c之間的關係.
證明:由已知,去分母,得
bc(a+b+c)+ac(a+b+c)+ab(a+b+c)=abc.
(a+b+c)(bc+ac)+ab(a+b)=0 .
(a+b)(b+c)(c+a)=0.
∴a=-b, 或b=-c, 或c=-a.
∵n 是整數, ∴2n+1是奇數.
當a=-b時 ,左邊= ;
右邊==.
即a=-b時,等式成立.
同理可證:當b=-c和c=-a時,等式也成立 .
∴(n為整數 ).
例3. 已知:ax3=by3=cz3, .
求證: .
證明:設ax3=by3=cz3= k . ( 引入引數)
那麼ax2=, by2=, cz2=. 代入左邊,
得 : 左邊=;
而且 a=, b=, c=. 代入右邊,
得: 右邊= ()=.
∴.例4. 已知: abc ≠0,方程(ac-bc)x2+(bc-ab)x+(ab-ac)=0有兩個相等實根.
求證:分析:要等式成立,必須且只須ac-bc=ab-ac.
證明:∵方程有兩個相等的實數根,
∴△=0.
即 (bc-ab)2-4(ac-bc) (ab-ac)=0.
(bc-ab+ac-ac)2+4(bc-ac)(ab-ac)=0, (添項ac-ac)
[(bc-ac)-(ab-ac)]2+4(bc-ac)(ab-ac)=0.
∴[(bc-ac)+(ab-ac)]2=0 .
∴bc-ac+ab-ac =0.
∴ ac-bc=ab-ac.
∵abc≠0,兩邊都除以abc,
得, .
例5. 已知:a+, a≠b≠c.
求證:a2b2c2=1.
證明:由已知a-b==,
∵ a ≠b,即a-b≠0,
∴bc=.
根據輪換式性質,得同型式: ca=, ab=.
∴ ab×bc×ca=××.
a2b2c2=1.
丙練習53
1. 已知: abc=1. 求證:
2. 已知: x=, y=, z=.
求證: (1+x)(1+y)(1+z)=(1-x)(1-y)(1-z).
3. 已知:(ay-bx)2+(bz-cy)2+(cx-az)2=0 . 求證:.
4. 已知:. 求證: (a+b+c)2+a2+b2+c2=2(a+b+c)(a+c).
5. 已知:.
求證:a+b+c=0 .
6. 已知:, a+b+c ≠0.
求證:.
7. 已知: 1949x2=1988y2 且, x>0, y>0.
求證:.
8. 已知:x=, 且a<0, b<0. 求證:.
9. 已知:x= (a>0,010. 求證: +=4
11. 已知:,,.
求證:.
12. 已知:a+b+c=0, a2+b2+c2=0, a3+b3+c3=0.
求證: a4+b4+c4=0.
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