Cho các số nguyên dương a,b,c,d phân biệt thỏa mãn \(\frac{a}{a+b}+\frac{b}{b+c}+\frac{c}{c+d}+\frac{d}{d+a}\) là só nguyên. CMR abcd là số chính phương
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có : \(\Sigma\dfrac{1}{a^2+b^2+1}=3-\Sigma\dfrac{a^2+b^2}{a^2+b^2+1}\)
AD BĐT C-S ta được :
\(\Sigma\dfrac{a^2+b^2}{a^2+b^2+1}\ge\dfrac{\left(\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\right)^2}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)+3}\) \(=\dfrac{2\left(a^2+b^2+c^2\right)+2\Sigma\sqrt{\left(a^2+b^2\right)\left(a^2+c^2\right)}}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)+3}\)
\(\ge\dfrac{4\left(a^2+b^2+c^2\right)+2\left(ab+bc+ac\right)}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)+3}\)
\(=2+\dfrac{2\left(ab+bc+ac\right)-6}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)+3}\) \(\ge2\) ( điều này luôn đúng với ab + bc + ac \(\ge3\) )
Suy ra : \(\Sigma\dfrac{1}{a^2+b^2+1}\) \(\le3-2=1\)
" = " <=> a = b = c = 1
Vậy ...
\(2\sqrt{b+c-4}\le\frac{4+b+c-4}{2}=\frac{b+c}{2}\Rightarrow\frac{a}{\sqrt{b+c-4}}\ge\frac{4a}{b+c}\)
Tương tự ta cũng có: \(\frac{b}{\sqrt{a+c-4}}\ge\frac{4b}{a+c},\frac{c}{\sqrt{a+b-4}}\ge\frac{4c}{a+b}\).
Bất đẳng thức cần chứng minh sẽ đúng nếu ta chứng minh được:
\(\frac{4a}{b+c}+\frac{4b}{a+c}+\frac{4c}{a+b}\ge6\)
\(\Leftrightarrow\frac{a}{b+c}+\frac{b}{a+c}+\frac{c}{a+b}\ge\frac{3}{2}\)
(đúng, theo bất đẳng thức Nesbitt)
Do đó ta có: \(\frac{a}{\sqrt{b+c-4}}+\frac{b}{\sqrt{a+c-4}}+\frac{c}{\sqrt{a+b-4}}\ge6\)
Dấu \(=\)khi \(a=b=c=2\).
\(A=ab\left(a^4-b^4\right)=ab\left(a^4-1-\left(b^4-1\right)\right)=b\left(a^5-a\right)-a\left(b^5-b\right)\)
Ta sẽ chứng minh \(x^5-x\)chia hết cho \(30\)với \(x\)nguyên.
Ta có:
\(x^5-x=x\left(x^4-1\right)=x\left(x^2-1\right)\left(x^2+1\right)=x\left(x-1\right)\left(x+1\right)\left(x^2-4+5\right)\)
\(=x\left(x-1\right)\left(x+1\right)\left(x-2\right)\left(x+2\right)+5x\left(x-1\right)\left(x+1\right)\)
Có: \(x\left(x-1\right)\left(x+1\right)\left(x-2\right)\left(x+2\right)\)là tích của \(5\)số nguyên liên tiếp nên nó chia hết cho \(2,3,5\)mà \(2,3,5\)đôi một nguyên tố cùng nhau nên nó chia hết cho \(2.3.5=30\)
\(x\left(x-1\right)\left(x+1\right)\)là tích của \(3\)số nguyên liên tiếp nên nó chia hết cho \(2,3\)mà \(2,3\)nguyên tố cùng nhau nên nó chia hết cho \(2.3=6\)suy ra \(5x\left(x-1\right)\left(x+1\right)⋮30\)
suy ra \(x^5-x⋮30\)với \(x\)nguyên.
Do đó \(A=ab\left(a^4-b^4\right)=ab\left(a^4-1-\left(b^4-1\right)\right)=b\left(a^5-a\right)-a\left(b^5-b\right)\)chia hết cho \(30\)với \(a,b\)là số nguyên.
Ta có:
\(abc\ge0\)
\(\left(a-4\right)\left(b-4\right)\left(c-4\right)\le0\)
\(\Leftrightarrow abc-4\left(ab+bc+ca\right)+16\left(a+b+c\right)-64\le0\)
\(\Leftrightarrow4\left(ab+bc+ca\right)-16\left(a+b+c\right)+64\ge abc\ge0\)
\(\Leftrightarrow ab+bc+ca\ge8\)
\(P=a^2+b^2+c^2+ab+bc+ca=\left(a+b+c\right)^2-\left(ab+bc+ca\right)\)
\(\le6^2-8=28\)
Dấu \(=\)khi \(\hept{\begin{cases}a=4\\b=2\\c=0\end{cases}}\)và các hoán vị.
Tứ giác ADCD có góc B = góc A+10 , góc C = góc B + 10 , góc D = góc C + 10 .Khẳng định nào sao đây là đúng :
A . góc A bằng 65 độ
B . góc B bằng 85 độ
C . góc C bằng 100 độ
D . góc D bằng 90 độ
góc C= B+10 tức là góc C= góc A +20 tương tự góc D = C +10 thì tức là góc D=góc A +30
có tứ giác ABCD có GÓC A+ GÓC B+ GÓC C + GÓC D = 360 ĐỘ= A+(A+10)+(A+20)+(A+30)=4A +60
4A=360 -60=300 ĐỘ
GÓC A=3OO/A=75 ĐỘ
GÓC B=75 +10=85 ĐỘ
GÓC C =75 +20=95 ĐỘ
GÓC D=75 +30=105 ĐỘ
VẬY NÊN ĐÁP ÁN B ĐÚNG
Ta có:
\(\left(a-1\right)\left(b-1\right)\left(c-1\right)=abc-\left(ab+bc+ca\right)+\left(a+b+c\right)-1\)
\(=abc-\left(ab+bc+ca\right)+5\ge0\)
\(\Rightarrow abc\ge ab+bc+ca-5\)(1)
\(\left(a-3\right)\left(b-3\right)\left(c-3\right)=abc-3\left(ab+bc+ca\right)+9\left(a+b+c\right)-27\)
\(=abc-3\left(ab+bc+ca\right)+27\le0\)
\(\Rightarrow abc\le3\left(ab+bc+ca\right)-27\)(2)
(1)(2) suy ra \(ab+bc+ca-5\le3\left(ab+bc+ca\right)-27\)
\(\Leftrightarrow ab+bc+ca\ge11\).
\(6^2=\left(a+b+c\right)^2=a^2+b^2+c^2+2\left(ab+bc+ca\right)\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2=36-2\left(ab+bc+ca\right)\le36-2.11=14\)
Dấu \(=\)khi \(\hept{\begin{cases}\left(a-1\right)\left(b-1\right)\left(c-1\right)=0\\\left(a-3\right)\left(b-3\right)\left(c-3\right)=0\\a+b+c=6\end{cases}}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}a=1\\b=2\\c=3\end{cases}}\)và các hoán vị.
\(\hept{\begin{cases}xy-3zt=1\\xz+yt=2\end{cases}}\Rightarrow\hept{\begin{cases}x^2y^2-6xyzt+9z^2t^2=1\\x^2z^2+2xyzt+y^2t^2=4\end{cases}}\)
\(\Rightarrow x^2y^2-6xyzt+9z^2t^2+3\left(x^2z^2+2xyzt+y^2t^2\right)=1+3.4\)
\(\Rightarrow x^2y^2+9z^2t^2+3x^2z^2+3y^2t^2=13\)
Có tổng các hệ số của VT là \(16\)mà \(x,y,z,t\)nguyên nên nếu tồn tại \(x,y,z,t\)thỏa mãn thì phải có một số bằng \(0\).
- Nếu \(x=0\)hoặc \(y=0\): \(-3zt=1\)(không có nghiệm nguyên)
- Nếu \(z=0\): \(\hept{\begin{cases}xy=1\\yt=2\end{cases}}\)có nghiệm nguyên là \(x=y=1,t=2\)hoặc \(x=y=-1,t=-2\).
- Nếu \(t=0\): \(\hept{\begin{cases}xy=1\\xz=2\end{cases}}\)có nghiệm nguyên là \(x=y=1,z=2\)hoặc \(x=y=-1,z=-2\)
Ta sẽ chứng minh \(n\)chia hết cho \(4\)và chia hết cho \(3\).
- Chứng minh \(n⋮4\):
Với \(n=2k+1\)ta có:
\(m=5^{2k+1}+3^{2k+1}+1=3^{2k+1}+5.25^k+1\)
\(25\equiv1\left(mod3\right)\Rightarrow25^k\equiv1\left(mod3\right)\Rightarrow5.25^k\equiv2\left(mod3\right)\)
\(\Rightarrow m⋮3\).
Với \(n=4k+2\):
\(m=5^{4k+2}+3^{4k+2}+1=5^{4k+2}+9.81^k+1⋮5\)
(vì \(81\equiv1\left(mod5\right)\Rightarrow81^k\equiv1\left(mod5\right)\Rightarrow9.81^k+1⋮5\).
Do đó \(n⋮4\).
- Chứng minh \(n⋮3\):
Với \(n=6k+2\):
\(m=5^{6k+2}+3^{6k+2}+1=25.15625^k+9.729^k+1⋮7\)
(vì \(15625\equiv1\left(mod7\right)\Rightarrow15625^k\equiv1\left(mod7\right)\Rightarrow25.15625^k\equiv4\left(mod7\right)\)
\(729\equiv1\left(mod7\right)\Rightarrow729^k\equiv1\left(mod7\right)\Rightarrow9.729^k\equiv2\left(mod7\right)\))
Với \(n=6k+4\):
\(m=5^{6k+4}+3^{6k+4}+1=625.15625^k+81.729^k+1⋮7\)
(vì \(15625\equiv1\left(mod7\right)\Rightarrow15625^k\equiv1\left(mod7\right)\Rightarrow625.15625^k\equiv2\left(mod7\right)\)
\(729\equiv1\left(mod7\right)\Rightarrow729^k\equiv1\left(mod7\right)\Rightarrow81.729^k\equiv4\left(mod7\right)\))
mà \(n\)chẵn suy ra \(n=6k\Rightarrow n⋮3\).
Do đó \(n⋮\left[3,4\right]\Rightarrow n⋮12\).
Ta có: \(\frac{a}{a+b}+\frac{b}{b+c}+\frac{c}{c+d}+\frac{d}{d+a}\)
\(>\frac{a}{a+b+c+d}+\frac{b}{a+b+c+d}+\frac{c}{a+b+c+d}+\frac{d}{a+b+c+d}\)
\(=\frac{a+b+c+d}{a+b+c+d}=1\)
Tương tự ta cũng chứng minh được \(\frac{b}{a+b}+\frac{c}{b+c}+\frac{d}{c+d}+\frac{a}{d+a}>1\)
mà \(\left(\frac{a}{a+b}+\frac{b}{b+c}+\frac{c}{c+d}+\frac{d}{d+a}\right)+\left(\frac{b}{a+b}+\frac{c}{b+c}+\frac{d}{c+d}+\frac{a}{d+a}\right)\)
\(=\frac{a+b}{a+b}+\frac{b+c}{b+c}+\frac{c+d}{c+d}+\frac{d+a}{d+a}=4\)
\(\frac{a}{a+b}+\frac{b}{b+c}+\frac{c}{c+d}+\frac{d}{d+a}\)là số nguyên
do đó \(\frac{a}{a+b}+\frac{b}{b+c}+\frac{c}{c+d}+\frac{d}{d+a}=2\)
\(\Leftrightarrow1-\frac{a}{a+b}-\frac{b}{b+c}+1-\frac{c}{c+d}-\frac{d}{d+a}=0\)
\(\Leftrightarrow\frac{b}{a+b}-\frac{b}{b+c}+\frac{d}{c+d}-\frac{d}{d+a}=0\)
\(\Leftrightarrow\frac{b\left(c-a\right)}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}+\frac{d\left(a-c\right)}{\left(c+d\right)\left(d+a\right)}=0\)
\(\Leftrightarrow b\left(c+d\right)\left(d+a\right)-d\left(a+b\right)\left(b+c\right)=0\)(vì \(a\ne c\))
\(\Leftrightarrow\left(b-d\right)\left(ac-bd\right)=0\)
\(\Leftrightarrow ac=bd\)(vì \(b\ne d\))
Khi đó \(abcd=ac.ac=\left(ac\right)^2\)là số chính phương.