Feladat: Gy.2439 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 1988/április, 166 - 167. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Algebrai átalakítások, Egyenletek, Polinomok szorzattá alakítása, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1987/november: Gy.2439

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

A feltételből xyz0. A bal oldalon az első két törtből vonjunk le, a harmadikhoz pedig adjunk hozzá egyet-egyet. Ekkor az alábbi egyenlőséget kapjuk:

(y-z)2-x22yz+(x-z)2-y22zx+(x+y)2-z22xy=0.

A törtek számlálóit két négyzet különbségeként alakítsuk szorzattá és szorozzunk 2xyz-vel. Így kapjuk, hogy
x(y-z-x)(y-z+x)+y(x-z-y)(x-z+y)+z(x+y+z)(x+y-z)=0.

A bal oldalon az (x+y-z) tényező kiemelése után végezzük el a beszorzást:
(x+y-z)(xy-xz-x2+xy-yz-y2+zx+zy+z2)=0.
A második tényező az összevonás után két négyzet különbsége,
z2-(x-y)2
és így ugyancsak szorzattá alakítható. Így a feltétel végül az
(x+y-z)(x-y+z)(-x+y+z)=0
alakban írható.
Azt kaptuk, hogy ha (1) fennáll, akkor x,y és z közül valamelyik kettő összege a harmadikkal egyenlő. Mivel (1) nem változik, ha benne két változót fölcserélünk, ezért föltehető, hogy x+y=z. Látható, hogy ekkor
y2+z2-x2=z2+(y+x)(y-x)=z(z+y-x)=z(x+y+y-x)=2zy
és hasonlóan
z2+x2-y2=2zx,
tehát (1)-ben az első két tört értéke valóban 1, a harmadiké pedig -1.