質問<2980>
「「証明」」
日付 2006/2/22
質問者 あや


x+y+z=3、(x-1\()^{3}\)+(y-1\()^{3}\)+(z-1\()^{3}\)=0のとき
x,y,zの少なくとも1つは1に等しいことを示せ。

の証明を教えていただけないでしょうか?

★希望★完全解答★

お便り
日付 2006/2/23
回答者 angel


証明の最終形が (x-1)(y-1)(z-1)=0 であることと、
3乗の和が出てくることから、
 \(a^{3}\)+\(b^{3}\)+\(c^{3}\)-3abc=(a+b+c)(\(a^{2}\)+\(b^{2}\)+\(c^{2}\)-ab-bc-ca)
を利用します。

(x-1\()^{3}\)+(y-1\()^{3}\)+(z-1\()^{3}\)-3(x-1)(y-1)(z-1)
=(x-1+y-1+z-1)((x-1\()^{2}\)+(y-1\()^{2}\)+(z-1\()^{2}\)-(x-1)(y-1)-(y-1)(z-1)-(z-1)(x-1))
=(x+y+z-3)((x-1\()^{2}\)+(y-1\()^{2}\)+(z-1\()^{2}\)-(x-1)(y-1)-(y-1)(z-1)-(z-1)(x-1))
=0 (∵x+y+z=3)

よって
3(x-1)(y-1)(z-1)=(x-1\()^{3}\)+(y-1\()^{3}\)+(z-1\()^{3}\)=0

ゆえに x=1 または y=1 または z=1

お便り
日付 2006/2/23
回答者 wakky


x-1=a,y-1=b,z-1=cとおくと
条件より
a+b+c=0,a^3+b^3+c^3=0
a^3+b^3+c^3-3abc
=(a+b+c)(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca)
=0(∵a+b+c=0)
∴a^3+b^3+c^3=3abc=0(∵a^3+b^3+c^3=0)
すなわち
abc=0だから
a=0またはb=0またはc=0 なので
a,b,cのうち少なくとも1つは0に等しい
つまり
x,y,zのうち少なくとも1つは1に等しい