Доказать что а в квадрате плюс b в квадрате плюс c в квадрате равно аb плюс bc плюс ac где а d c действительные числа

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Чтобы доказать утверждение a2+b2+c2=ab+bc+aca squared plus b squared plus c squared equals a b plus b c plus a c для действительных чисел, важно понимать, что это равенство выполняется только при условии, что a=b=ca equals b equals c. Ниже приведено пошаговое доказательство через преобразование выражения и использование свойств квадратов. Шаг 1: Перенос всех членов в одну сторону Перенесем все слагаемые в левую часть уравнения, чтобы справа остался ноль: a2+b2+c2abbcac=0a squared plus b squared plus c squared minus a b minus b c minus a c equals 0Шаг 2: Умножение на 2 Для удобства выделения полных квадратов умножим обе части уравнения на 2: 2a2+2b2+2c22ab2bc2ac=02 a squared plus 2 b squared plus 2 c squared minus 2 a b minus 2 b c minus 2 a c equals 0Шаг 3: Перегруппировка слагаемых Представим 2a22 a squared как a2+a2a squared plus a squared, 2b22 b squared как b2+b2b squared plus b squared и так далее. Затем сгруппируем их парами с соответствующими произведениями: (a22ab+b2)+(b22bc+c2)+(c22ac+a2)=0open paren a squared minus 2 a b plus b squared close paren plus open paren b squared minus 2 b c plus c squared close paren plus open paren c squared minus 2 a c plus a squared close paren equals 0Шаг 4: Выделение полных квадратов Каждое выражение в скобках представляет собой формулу квадрата разности: (ab)2+(bc)2+(ca)2=0open paren a minus b close paren squared plus open paren b minus c close paren squared plus open paren c minus a close paren squared equals 0Шаг 5: Анализ результата Поскольку мы работаем с действительными числами, квадрат любого числа всегда неотрицателен:

  • (ab)20open paren a minus b close paren squared is greater than or equal to 0 (bc)20open paren b minus c close paren squared is greater than or equal to 0 (ca)20open paren c minus a close paren squared is greater than or equal to 0

Сумма нескольких неотрицательных чисел может быть равна нулю только в том случае, если каждое из них равно нулю. Вывод Из полученного уравнения следует система:

  1. ab=0a=ba minus b equals 0 ⟹ a equals b bc=0b=cb minus c equals 0 ⟹ b equals c ca=0c=ac minus a equals 0 ⟹ c equals a

Таким образом, равенство a2+b2+c2=ab+bc+aca squared plus b squared plus c squared equals a b plus b c plus a c справедливо тогда и только тогда, когда a=b=ca equals b equals c. Если в условии задачи не было указано, что числа равны, то исходное утверждение является не общим правилом, а частным случаем, описывающим равенство переменных. Хотите, чтобы я разобрал аналогичное доказательство для неравенства a2+b2+c2ab+bc+aca squared plus b squared plus c squared is greater than or equal to a b plus b c plus a c?

Форма ответа

Ваш аватар