x+y+z=\(x^{2}\)+y^2+z^2=2の時、
x(1-x\()^{2}\)=y(1-y\()^{2}\)=z(1-z\()^{2}\)を証明せよ。
x+y+z=\(x^{2}\)+y^2+z^2=2の時、
x(1-x\()^{2}\)=y(1-y\()^{2}\)=z(1-z\()^{2}\)を証明せよ。
x+y+z=2………①より、
4=(x+y+z)^2=x^2+y^2+z^2+2(xy+yz+zx)
x^2+y^2+z^2=2を代入して
∴xy+yz+zx=1………②
xyz=k………③とおくと、①②③より解と係数の関係より、
t^3-2t^2+1t-k=0
x、y、zはtの3次方程式の解となる。
t(t^2-2t+1)=k
t(t-1)^2=k
tに解x、y、zをあてはめて、
∴x(x-1)^2=k、y(y-1)^2=k、y(y-1)^2=k
したがって、
x(1-x)^2=y(1-y)^2=z(1-z)^2
4=(x+y+z\()^{2}\)=\(x^{2}\)+\(y^{2}\)+\(z^{2}\)+2(xy+yz+zx)=2+2(xy+yz+zx) より、xy+yz+zx=1。
根と係数の関係より、x, y, z は X の方程式 \(X^{3}\)-2\(X^{2}\)+X-xyz=0 の根。
すなわち、x(1-x\()^{2}\)=y(1-y\()^{2}\)=z(1-z\()^{2}\)=xyz である。