Cho hệ phương trình 1 x y = x z + 1 1 y z = y z + 1 1 z x = z x + 1 . Số nghiệm của hệ phương trình trên là:
A. 1
B. 3
C. 2
D. Vô nghiệm
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
PT (1) <=> (x + 1)(y + 1) = 2 PT (2) <=> (y + 1)(z + 1) = 6 PT (3) <=> (z + 1)(x + 1) = 3
Do đó: \(x+1=\frac{2}{y+1}\) (y khác -1) và \(x+1=\frac{3}{z+1}\) (z khác -1) . Từ đó suy ra:\(\frac{2}{y+1}=\frac{3}{z+1}\Leftrightarrow2z+2=3y+3\Leftrightarrow2z-3y=1\)
\(\Rightarrow z=\frac{3y+1}{2}\)(*). Thay (*) vào PT (2) ta có: \(\frac{3y^2+y}{2}+y+\frac{3y+1}{2}=5\Leftrightarrow3y^2+6y-9=0\Leftrightarrow3\left(y+1\right)\left(y-3\right)=0\). Do đó y = -1 (loại) hoặc y = 3
y = 3 => 2z = 1 + 3y = 10 => z = 5 => \(x=\frac{2}{y+1}-1=-\frac{1}{2}\)
Vậy nghiệm của hệ PT đã cho là \(x=-\frac{1}{2}\); y = 3 và z = 5
Lời giải:
$x,y,z>0$ thì $\frac{1}{x}, \frac{1}{y}, \frac{1}{z}$ mới xác định.
Áp dụng BĐT AM-GM:
$(x+y+z)(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z})\geq 3\sqrt[3]{xyz}.3\sqrt[3]{\frac{1}{xyz}}=9$
Dấu "=" xảy ra khi $x=y=z$. Thay vào pt $(2)$:
$x^3=x^2+x+2$
$\Leftrightarrow x^3-x^2-x-2=0$
$\Leftrightarrow x^2(x-2)+x(x-2)+(x-2)=0$
$\Leftrightarrow (x^2+x+1)(x-2)=0$
Dễ thấy $x^2+x+1>0$ với mọi $x>0$ nên $x-2=0$
$\Rightarrow x=2$
Vậy hpt có nghiệm $(x,y,z)=(2,2,2)$
\(\text{⋄}\)Xét xyz = 0 thì dễ có x = y = z = 0 (Nếu giả sử x = 0 thì 4y2(1 - x) = 0 hay y = 0 do đó 4z2(1 - y) = 0 suy ra z = 0, tương tự đối với y, z = 0)
\(\text{⋄}\)Xét \(xyz\ne0\)thì từ hệ suy ra \(xyz=64x^2y^2z^2\left(1-x\right)\left(1-y\right)\left(1-z\right)\Leftrightarrow64xyz\left(1-x\right)\left(1-y\right)\left(1-z\right)=1\)(*)
Dễ có: \(\left(2x-1\right)^2\ge0\Leftrightarrow4x\left(1-x\right)\le1\), tương tự: \(4y\left(1-y\right)\le1;4z\left(1-z\right)\le1\)suy ra \(64xyz\left(1-x\right)\left(1-y\right)\left(1-z\right)\le1\)
Như vậy điều kiện để (*) xảy ra là \(x=y=z=\frac{1}{2}\)
Vậy hệ có 2 nghiệm \(\left(x,y,z\right)\in\left\{\left(0;0;0\right),\left(\frac{1}{2};\frac{1}{2};\frac{1}{2}\right)\right\}\)
x+y+z=1;x^2+y^2+z^2=1;x^3+y^3+z^3=1
=>x+y+z=x^2+y^2+z^2=x^3+y^3+z^3=1
=>x=y=z=1
x = y = z = 1
\(\Rightarrow\) x + y + z = 3
mà đề bảo x + y + z = 1
\(\Rightarrow\) làm sai
\(\hept{\begin{cases}x+y+z=3\left(1\right)\\\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}=\frac{1}{3}\left(2\right)\\x^2+y^2+z^2=17\left(3\right)\end{cases}}\left(DK:x,y,z\ne0\right)\)
Ta co:
\(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\ge\frac{9}{x+y+z}=3>\frac{1}{3}\)
\(\Rightarrow\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}>\frac{1}{3}\)
Vay HPT vo nghiem
\(\hept{\begin{cases}\frac{x}{3}+\frac{y}{12}-\frac{z}{4}=1\\\frac{x}{10}+\frac{y}{5}+\frac{z}{3}=1\end{cases}}\)
\(\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}4x+y-3z=12\\3x+6y+10z=30\end{cases}}\)
\(\Rightarrow7\left(x+y+z\right)=42\)
\(\Leftrightarrow x+y+z=6\)
Điều kiện xyz ≠ 0. Nhận thấy nếu một trong ba số x, y, z có một số âm, chẳng hạn x < 0 thì phương trình thứ 3 vô nghiệm. Nếu hai trong số ba số x, y, z là số âm chẳng hạn x, y < 0 thì phương trình thứ 2 vô nghiệm. Vậy ba số x, y, z cùng dấu
Ta có 1 x y = x z + 1 1 y z = y z + 1 1 z x = z x + 1
⇔ 1 x y z = x z 2 + 1 z 1 x y z = y x 2 + 1 x 1 x y z = z y 2 + 1 y ⇔ 1 x y z = x + z z 2 1 x y z = y + x x 2 1 x y z = z + y y 2
* Trường hợp 1: x, y, z > 0
Nếu x ≥ y chia hai vế của phương trình thứ hai cho hai vế của phương trình thứ ba của hệ ta được x 2 y 2 = x + y y + z ⇒ x ≥ z
Với x ≥ z chia hai vế phương trình chứ nhất cho phương trình thứ hai: z 2 x 2 = x + z y + x ⇒ z ≤ y
Với z ≤ y chia phương trình thứ nhất cho phương trình thứ ba: z 2 y 2 = x + z y + z ⇒ x ≤ y
Suy ra x = y = z thay vào hệ đã cho ta tìm được 1 x 2 = 2 ⇒ x = 1 2 (x > 0) suy ra nghiệm x = y = z = 1 2
* Trường hợp 2: x, y, z < 0 ta làm tương tự tìm được thêm nghiệm x = y = z = − 2 2
Vậy hệ phương trình có 2 nghiệm
Đáp án:C