đkxđ: \(abc\ne0\)
\(a+b+c=\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\) \(\Rightarrow\left(a+b+c\right)^2=\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)^2\)
Kết hợp với \(a^2+b^2+c^2=\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}\) và đẳng thức \(\left(x+y+z\right)^2-\left(x^2+y^2+z^2\right)=2\left(xy+yz+zx\right)\), dễ dàng suy ra \(ab+bc+ca=\dfrac{1}{ab}+\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}\) \(\Leftrightarrow ab+bc+ca=\dfrac{a+b+c}{abc}\) \(\Leftrightarrow a+b+c=abc\left(ab+bc+ca\right)\) (1)
Mặt khác, \(a+b+c=\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\) \(\Leftrightarrow a+b+c=\dfrac{ab+bc+ca}{abc}\) \(\Leftrightarrow ab+bc+ca=abc\left(a+b+c\right)\) (2)
Từ (1) và (2), suy ra \(a+b+c=\left(abc\right)^2\left(a+b+c\right)\) \(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}a+b+c=0\\abc=\pm1\end{matrix}\right.\)
TH1: \(a+b+c=0\), suy ra \(\dfrac{ab+bc+ca}{abc}=0\) hay \(ab+bc+ca=0\), từ đó suy ra \(a^2+b^2+c^2=0\) \(\Leftrightarrow a=b=c=0\), loại
TH2: \(abc=1\). Ta dễ dàng suy ra được \(a+b+c=ab+bc+ca\). Ta có \(\left(a-1\right)\left(b-1\right)\left(c-1\right)\) \(=abc-\left(ab+bc+ca\right)+\left(a+b+c\right)-1\) \(=0\) nên suy ra \(\left[{}\begin{matrix}a=1\\b=1\\c=1\end{matrix}\right.\). Giả sử \(a=1\). Khi đó ta có \(bc=1\)
Thay lại vào 2 pt đã cho, ta đều thấy thỏa mãn. Vậy ta tìm được 1 tập nghiệm của hệ là \(S_1=\left\{\left(a;b;c\right)|a=1;bc=1\right\}\) và các hoán vị của mỗi nghiệm thuộc tập S1.
TH3: \(abc=-1\). Ta kiểm chứng được \(a+b+c+ab+bc+ca=0\). Ta có \(\left(a+1\right)\left(b+1\right)\left(c+1\right)=abc+ab+bc+ca+a+b+c+1=0\) nên \(\left[{}\begin{matrix}a=-1\\b=-1\\c=-1\end{matrix}\right.\). Nếu \(a=-1\) thì suy ra \(bc=1\). Thử lại vào cả 2 pt ta đều thấy thỏa mãn. Như vậy ta tìm được tập nghiệm nữa của hpt đã cho là \(S_2=\left\{\left(a;b;c\right)|a=-1;bc=1\right\}\) và các hoán vị của mỗi bộ nghiệm trong các nghiệm thuộc \(S_2\).
Vậy tập nghiệm của hpt đã cho là \(S=S_1\cup S_2=\left\{\left(a;b;c\right)|a=\pm1;bc=1\right\}\) và các hoán vị của mỗi phần tử thuộc S.
