Тема . ТЕОРИЯ ЧИСЕЛ
Метод спуска, индукция и последовательное конструирование
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела теория чисел
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#79612

Можно ли утверждать, что если для рациональных чисел a,b,c  сумма

 √-   √-   √-
a 2 +b 3+ c 6

является рациональным числом, то a= b=c =0?

Источники: БИБН - 2024, 11.4 (см. www.unn.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте предположим, что это возможно, и обозначим нашу сумму за p. Первое, что бросается в глаза, это то, что √2*√3=√6, поэтому хочется отправить с√6 направо и возвести в квадрат. После возведения в квадрат из иррациональных чисел остается только √6, значит можно его выразить через остальные рациональные...

Подсказка 2

После преобразований мы получаем, что √6=(6c²+p²-2a²-3b²)/(2ab+2pc). Казалось бы победа, мы получили выражение иррационального числа через рациональные, что невозможно. Но ведь мы могли поделить на 0. Что делать, если 2ab+2pc=0?

Подсказка 3

Если ab+pc=0, то 6c²+p²=2a²+3b². Рассмотрим случай с≠0: подставим p=-ab/c в равенство 6c²+p²=2a²+3b². После тождественных преобразований получаем (3с²-a²)(2c²-b²)=0. Найдите здесь противоречие и рассмотрите случай с=0!

Показать ответ и решение

Обозначим a√2+ b√3+ c√6= p∈ ℚ.

Тогда  √ -  √ -     √-
a  2+b  3=p − c 6  . Возведем в квадрат

 2    2    √-   2   2    √ -
2a + 3b +2ab 6= p + 6c − 2pc  6

В случае a= 0  или b= 0  получаем, что левая часть равенства рациональна, а значит и правая тоже, то есть p= 0  или c= 0  . Если имеет место случай c= 0  , то a =b= c= 0.

В случае же p =0  (не умаляя общности a =0  ) получаем

 √-   √-
b 3+ c 6= 0

b+ c√2= 0

И так как b∈Q  , равенство возможно только в случае c =0  . И тогда также b= 0.  То есть если a =0  или b= 0  , то требуемое верно.

Пусть теперь a,b⁄= 0  . Преобразуем:

  2   2   2   2   √ -
2a + 3b − p − 6c= − 6(2ab+ 2pc)

Равенство возможно только в случае, если справа рациональное число, то есть ab= −pc  . Тогда получаем следующую систему

{  2a2+ 3b2 = p2+ 6c2
   6a2b2 = 6p2c2

Эта система имеет вид

{
  x+ y = z+ t=s
  xy = zt=q

По следствию теоремы Виета x,y  и z,t  являются корнями уравнения n2 − sn+ q = 0  . Но у квадратного уравнения максимум 2  корня, поэтому либо x= z  и y = t  , либо x= z  и y = z  .

В первом случае получаем 2a2 = p2  , что невозможно, кроме разобранного случая a= p= 0.

Во втором случае 2a2 = 6c2  , также невозможно, если a,c⁄= 0.

Ответ: да

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 обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или 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!