Feladat: Gy.2214 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Füzet: 1985/április, 165 - 166. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Algebrai átalakítások, Elsőfokú (és arra visszavezethető) egyenletrendszerek, Paraméteres egyenletrendszerek, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1984/október: Gy.2214

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

Szorozzuk meg (1)-ben mindkét oldalt ab(pa+qb)-vel:

pb(pa+qb)+qa(pa+qb)=ab,
ahonnan átrendezés után
pq(b2+a2)+ab(p2+q2-1)=0.(2)
A feltételek szerint p+q=1, ahonnan p2+q2+2pq=1, így ha (2)-ben p2+q2-1 helyére a vele egyenlő (-2pq)-t írjuk, akkor
pq(b2+a2)-ab2pq=0
adódik. pq-t kiemelve
pq(b2+a2-2ab)=pq(a-b)2=0.

A feltétel szerint a fenti szorzat első tényezője nem nulla, így (a-b)2=0, tehát a=b, és ezt akartuk bizonyítani.
 

Megjegyzés. Ha f(x)=1x, akkor az állítás azt mondja ki, hogy p+q=1 és pq0 mellett pf(a)+qf(b)=f(pa+qb) esetén a=b. Ismert, hogy ha ab, akkor amennyiben p+q=1, akkor az E(pa+qb;f(pa+qb)) pont az f grafikonjának, az F(pa+qb;pf(a)+qf(b)) pont pedig az A(a;f(a)) és a B(b;f(b)) pontokon átmenő egyenesnek az A, illetve a B pontoktól különböző pontjai.
 
 

Mivel E és F abszcisszája egyenlő, a bizonyítandó állítás épp azt jelenti, hogy az f grafikonjának különböző A és B pontjain átmenő egyenesen nincs további görbepont, vagyis f grafikonját minden egyenes legfeljebb két pontban metszi.