首先处理已知条件(a3+b3+c3-3abc)/(a+b+c)的化简。我们先对分子进行化简:
a3+b3+c3-3abc 可以利用完全立方公式对a,b进行配方:
= (a+b)3-3a2b-3ab2 +c3-3abc
再用一次完全立方公式:
= (a+b+c)3-3(a+b)2c-3(a+b)c2 -3a2b-3ab2 -3abc
然后提取公因式3:
= (a+b+c)3-3[(a+b)2c+(a+b)c2+a2b+ab2+abc]
先提取括号里的前两项公因式(a+b)c:
= (a+b+c)3-3[(a+b)c(a+b+c)+a2b+ab2+abc]
再提取后面三项的公因式ab:
= (a+b+c)3-3[(a+b)c(a+b+c)+ab(a+b+c)]
再提取公因式(a+b+c):
= (a+b+c)3-3(a+b+c)[(a+b)c+ab]
最终得到:
= (a+b+c)[(a+b+c)2-3[(a+b)c+ab]]
对右边括号里面的进行化简,全部展开省略一些步骤,直接得出:
= (a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ac)
现在分子化简完了,可以约分了,所以从已知条件可以得到a2+b2+c2-ab-bc-ac=3。
现在看题目,要求:(a-b)2+(b-c)2+(a-b)(b-c)的值。
对该式子进行化简,全部展开:
(a-b)2+(b-c)2+(a-b)(b-c) = a2+b2-2ab +b2+c2-2bc +ab-b2-ac+bc
= a2+b2+c2-ab-bc-ac
可以看出,这个式子和上面条件化简出来的式子是一样的,所以(a-b)2+(b-c)2+(a-b)(b-c)=3。
接下来令(a+b)/(a-b)=(b+c)/[2(b-c)]=(c+a)/[3(c-a)]=k,
则有a+b=k(a-b),b+c=2k(b-c),c+a=3k(c-a)。
将8a+9b+5c进行如下变换:
8a+9b+5c = 6(a+b)+3(b+c)+2(a+c)
将上面带有k的式子代入,可得:
= 6k(a-b)+6k(b-c)+6k(c-a)
= 0
证毕。