Question

Xét 3 số thực a, b, c thay đổi và thỏa mãn điều kiện \(\left\{{}\begin{matrix}a^3+b^3+c^3=3abc\\a+b+c\ne0\end{matrix}\right.\). chứng minh biểu thức \(Q=\frac{a^2+3b^2+5c^2}{\left(a+b+c\right)^2}\)có giá trị không đổi.

Answer 1

Ta có : \(a^3+b^3+c^3=3abc\)

\(\Leftrightarrow\left(a+b\right)^3+c^3-3ab\left(a+b\right)-3abc=0\)

\(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)\left[\left(a+b\right)^2-\left(a+b\right)c+c^2\right]-3ab\left(a+b+c\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)\left(a^2+b^2+2ab-ac-bc+c^2-3ab\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)\left(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ac\right)=0\)

Vì \(a+b+c\ne0\Rightarrow a^2+b^2+c^2-ab-bc-ac=0\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=b=c\\a;b;c\ne0\end{matrix}\right.\) ( nhấn 2 lên rồi nhóm cặp )

Lại có : \(Q=\frac{a^2+3b^2+5c^2}{\left(a+b+c\right)^2}=\frac{9a^2}{9a^2}=1\)

=> ĐPCM