Feladat: 781. matematika feladat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Jáky Mária ,  Madarász Klára 
Füzet: 1957/március, 77 - 78. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Algebrai átalakítások, Szorzat, hatványozás azonosságai, Polinomok szorzattá alakítása, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1956/november: 781. matematika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

I. megoldás: Ha a második és harmadik tagot polinomokká alakítjuk, és a tagokat átcsoportosítjuk, akkor észrevesszük, hogy (y-z) kiemelhető:

A=x3(y-z)+y3z-y3x+z3x-z3y==x3(y-z)-x(y3-z3)+yz(y2-z2)==(y-z)[x3-x(y2+yz+z2)+yz(y-z)]==(y-z)(x3-xy2-xyz-xz2+y2z+yz2).

Mivel A szimmetrikus x, y, z-ben (x, y, z ciklikus felcserélésével A önmagába megy át), azért (z-x) és (x-y)-nek is kiemelhetőnek kell lennie. Csoportosítsuk a második tényezőben a tagokat megfelelő módon:
A=(y-z)[x(x2-y2)-yz(x-y)-z2(x-y)]==(y-z)(x-y)(x2+xy-yz-z2)==(y-z)(x-y)[x2-z2+y(x-z)]==(y-z)(x-y)(x-z)(x+z+y)=-(x-y)(y-z)(z-x)(x+y+z).

Madarász Klára (Szeged, Tömörkény lg. II. o. t.)

 

II. megoldás: A tekinthető pl. x-ben harmadfokú polinomnak. Ha az A=0 egyenlet gyökeit x1, x2, x3-mal jelöljük, akkor mint ismeretes
A=(x-x1)(x-x2)(x-x3),
ahol a x-től független állandó.
Vegyük észre, hogy ha A-ban x helyébe y-t vagy z-t helyettesítünk, A 0-vá válik, tehát x1=y és x2=z, és így még a és x3 meghatározása van hátra a következő egyenletből:
A=x3(y-z)+y3(z-x)+z3(x-y)=a(x-y)(x-z)(x-x3).

A bal és jobb oldalon x azonos kitevőjű hatványához tartozó együtthatók megegyeznek.
x3-nak együtthatója a bal oldalon (y-z), a jobb oldalon a, tehát
a=y-z.

x2-nek együtthatója a bal oldalon 0, a jobb oldalon -ay-az-ax3, tehát
-ay-az-ax=0,
ahonnan
x3=-(y+z).

Eszerint tehát
A=(y-z)(x-y)(x-z)(x+y+z)=-(x-y)(y-z)(z-x)(x+y+z).

Jáky Mária (Pécs, Bányaip. t. III. o. t.)