式の値2                                   戻る

 当HPがいつもお世話になっているHN「よおすけ」さんからの出題です。
                                      (平成26年5月7日付け)

 a/(ab+a+1)+b/(bc+b+1)+c/(ca+c+1)=1 のとき、abcの値を求めよ。










































(コメント) 通常の出題の仕方から言えば、「abc=1のとき、与式の値を求めよ。」なのだが、
      このような出題の形式は新鮮ですね!


 S(H)さんからのコメントです。(平成26年5月7日付け)

 abc=1 ならば、a/(ab+a+1)+b/(bc+b+1)+c/(ca+c+1)=1 を自明でも証明
願います。同様に、abcd=1 のとき、上の如き問を作問願います。


(コメント) abc=1 が分かっていれば、証明は平易でしょう!

 実際に、 左辺=a/(ab+a+1)+ab/(ab+a+1)+1/(ab+a+1)
          =(ab+a+1)/(ab+a+1)=1=右辺


 よおすけさんからのコメントです。(平成26年5月7日付け)

 S(H)さん、ありがとうございます。abc=1 で正解です。

 略解答としては、分母、分子に、(ab+a+1)(bc+b+1)(ca+c+1) をかけると、

 a(bc+b+1)(ca+c+1)+b(ab+a+1)(ca+c+1)+c(ab+a+1)(bc+b+1)
=(ab+a+1)(bc+b+1)(ca+c+1)

 (abc+2ab+ab2+a+b)(ca+c+1)=(ca+1)(ab+a+1)(bc+b+1)
                    =(a2bc+ab+ca2+a+ca+1)(bc+b+1)

 a2bc2+2a2bc+a2b2c+ca2+abc+abc2+2abc+ab2c+ca+bc+abc+2ab+ab2+a+b
=a2b2c2+ab2c+a2bc2+abc+abc2+bc+a2b2c+ab2+a2bc+ab+abc+b+a2bc+ab+ca2+a+ca+1

となるので、これを整理すると、 2abc=a222+1 より、 (abc−1)2=0 よって、abc=1


 abc=1のとき、a/(ab+a+1)+b/(bc+b+1)+c/(ca+c+1)の値は?でしたら、

例えば、b=1/(ca) と変形して、b/(bc+b+1)={1/(ca)}/{1/a+1/(ca)+1}=1/(ca+c+1)

さらに、a/(ab+a+1)については、分母・分子にcをかけて、a/(ab+a+1)=ca/(ca+c+1)

 よって、 a/(ab+a+1)+b/(bc+b+1)+c/(ca+c+1)=1

となります。証明というより、単なる計算になりました...。


 よおすけさんからのコメントです。(平成26年5月13日付け)

 abcd=1のとき、

a/(abc+ab+a+1)+b/(bcd+bc+b+1)+c/(cda+cd+c+1)+d/(dab+da+d+1)

の値を求めよ。

 元々、冒頭の問題は、星野華水 著 チャート式 代数学(復刻版) に載っていたものです。
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