به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+3 امتیاز
1,165 بازدید
در دبیرستان توسط Neseli (341 امتیاز)
ویرایش شده توسط fardina

اگر $ a^{2} + b^{2} +ab= b-a-1$ ثابت کنید $a^{101} + b^{101} =0$

توسط fardina (17,627 امتیاز)
+2
لطفا عنوان مناسب انتخاب کنید. فکر نکنم "اثبات کنید" عنوان خوبی باشه. و در ضمن تلاش خودتونو در مورد مساله بنویسید.

3 پاسخ

+5 امتیاز
توسط fardina (17,627 امتیاز)
انتخاب شده توسط Neseli
 
بهترین پاسخ

با توجه به فرض مساله داریم $$(a+b)^2=(a+1)(b-1)$$

اما از نامساوی $xy\leq (\frac {x+y}2)^2$ که برای هر $x,y$ حقیقی برقرار است داریم:

$$(a+b)^2\leq \left(\frac{(a+1)+(b-1)}{2}\right)^2=\frac{(a+b)^2}{4}$$

که این فقط وقتی درست است که $a+b=0$ یعنی $a=-b$ .

و اگر در معادله بالا $a=-b$ را جایگذاری کنیم به دست می آوریم: $a=-1,b=1$

توسط AmirHosein (19,734 امتیاز)
نمایش از نو توسط fardina
+1
چرا برای $a$ و $b$ مقدار بدست آورده‌اید؟ پس از جایگذاری $a=-b$ در $a^{101}+b^{101}$ به صفر می‌رسید که اثبات را کامل می‌کند.
توسط fardina (17,627 امتیاز)
@AmirHosein
راستش اولش تا اینجا نوشتم که $a=-b$
بعدش خواستم بگم که روش منم a و b رو به دست میده دیگه ویرایش کردم و اضافه کردم :)
توسط AmirHosein (19,734 امتیاز)
@fardina بلی، دقیقا چند ثانیه پس از نوشتن دیدگاهم متوجه شدم که آن‌را مخفی کردم ههههه
+2 امتیاز
توسط farhad (642 امتیاز)

در این مسأله شرط حقیقی بودن اعداد $a$ و $b$ لازم است چون در ادامه ثابت می کنیم که این گزاره برای اعداد مختلط همیشه درست نیست. پس فرض می کنیم $a,b \in R$ هستند. داریم:

$$ a^{2}+ b^{2}+ab=b-a-1\,\, \rightarrow$$ $$ a^{2}+ b^{2}+ab-b+a+1=0\,\, \rightarrow$$ $$ a^{2}+(b+1)a+b^{2}-b+1=0\,\, \rightarrow$$ $$ a= \frac{-(b+1) \pm \sqrt{ b^{2}+2b+1-4b^{2}+4b-4 } }{2} \,\, \rightarrow$$ $$ a= \frac{-(b+1) \pm |b-1|i\sqrt{3} }{2} \,\, \rightarrow$$ $$ b-1=0 \,\, \rightarrow \,\,b=1\,\, \rightarrow \,\,a=-1 $$ پس:

$$ a^{101}+ b^{101}=-1+1=0 $$

پس اگر $a,b$ اعداد حقیقی باشند، گزاره برقرار است.

ثابت می کنیم، گزاره برای هر عدد (مجموعه اعداد مختلط) همیشه برقرار نیست. فرض می کنیم$\,\,b=0\,\,$ پس $\,\,a= \frac{-1 \pm i \sqrt{3} }{2}\,\, $ که در این صورت داریم:

$$ a^{101}+ b^{101}= ( \frac{-1 \pm i \sqrt{3} }{2})^{101}+ 0 $$

و عبارت سمت چپ در تساوی بالا وقتی برابر صفر است که $ \pm i \sqrt{3}=1 $ که تناقض است.

+2 امتیاز
توسط good4us (7,356 امتیاز)

enter image description here

ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...