mathematica 发表于 2020-5-26 10:48:13

如何求解(a+b)/c=(b+c)/a=(c+a)/b?

如何求解(a+b)/c=(b+c)/a=(c+a)/b?
这是初中的一道数学题,我记得答案是2与-1,当时初中老师没说明白,
大家应该如何求解?

假设(a+b)/c=(b+c)/a=(c+a)/b=k
然后

-k*a+b+c=0
a-k*b+c=0
a+b-k*c=0
由a b c 在分母上所以都不等于零,
所以系数行列式的值等于零,

Det[{{-k, 1, 1}, {1, -k, 1}, {1, 1, -k}}]
得到\[-k^3+3 k+2\]
解方程得到
\[\{\{k\to -1\},\{k\to -1\},\{k\to 2\}\}\]
除此之外,还有什么好的办法呢?

hejoseph 发表于 2020-5-26 11:37:53

由题目可得 $a$、$b$、$c$ 都不能为 $0$。
由 $(a+b)/c=k$ 得 $c=(a+b)/k$,
$(b+c)/a=k$ 得 $c=ak-b$,
$(c+a)/b=k$ 得 $c=bk-a$。
由 $c=ak-b=bk-a$ 得 $a=b$ 或 $k=-1$。若 $k=-1$ 时必定有 $a+b+c=0$,满足要求。若 $a=b$,则由$c=(a+b)/k=ak-b$ 得 $2/k=k-1$,解这个方程得 $k=2$ 或 $k=-1$;$k=2$时必定有 $a=b=c$;$k=-1$ 时前面已经讨论过,此时必定有 $a+b+c=0$。

hujunhua 发表于 2020-5-26 16:05:18

由合比定理可得a+b+c≠0时,k=2
由合比定理的结果启示讨论a+b+c=0的情况,直接可得k=-1

王守恩 发表于 2020-5-26 16:17:45

本帖最后由 王守恩 于 2020-5-26 18:31 编辑

设\(\frac{a+b}{c}=\frac{b+c}{a}=\frac{c+a}{b}=k\)

\(a+b=k*c\ \ \ \ (1)\)
\(b+c=k*a\ \ \ \ (2)\)
\(c+a=k*b\ \ \ \ (3)\)
(1)+(2)+(3)得
\(2(a+b+c)=k(a+b+c)\)
只有2种可能。
第1种可能:k=2
\(\frac{a+b}{c}=\frac{b+c}{a}=\frac{c+a}{b}=2\)
1数是另2数的平均数a=b=c
譬如:{a,b,c}={1,1,1}{2,2,2}{3,3,3}{4,4,4}{5,5,5}
第2种可能:a+b+c=0k=-1
\(\frac{a+b}{c}=\frac{b+c}{a}=\frac{c+a}{b}=-1\)
1数是另2数之和的相反数
譬如:{a,b,c}={1,1,-2}{1,2,-3}{2,2,-4}{2,3,-5}
       {a,b,c}={2,-1,-1},{3,-1,-2}{4,-2,-2}{5,-2,-3}

wayne 发表于 2020-5-26 23:08:40

https://baike.baidu.com/item/合分比定理:

如果$a+b+c!=0$,那么根据比例的性质,$(a+b)/c=(b+c)/a=(c+a)/b = (a+b+b+c+c+a)/(a+b+c) =2$

gxqcn 发表于 2020-5-27 07:43:29

这道题是很经典,楼上是正解

楼主过于沉迷依赖数学工具解答,导致自推导能力弱化了很多

mathematica 发表于 2020-5-27 07:45:43

gxqcn 发表于 2020-5-27 07:43
这道题是很经典,楼上是正解

楼主过于沉迷依赖数学工具解答,导致自推导能力弱化了很多

-k*a+b+c=0
a-k*b+c=0
a+b-k*c=0

把这三行相加,然后因式分解,得到(2-k)(a+b+c)=0
也能得到想要的结论,
我不是沉迷数学工具解答,
我就是问问有没有好的解决办法!
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