Если решать не алгебраически а геометрически, то можно заметить, что второе уравнение - это сфера с центром в начале координат и радиусом √108, а второе уравнение - плоскость, отсекающая пирамиду с ребрами по 18 и равносторонним треугольником в основании, каждая грань которой - прямоугольный треугольник с прямым углом у вершины. Найдя высоту этой пирамиды равной тоже √108, приходим к выводу, что плоскость касательна к сфере, а значит решение единственное (иначе была бы окружность). Так как вся конструкция симметрична, то x = y = z. Дальше либо алгебраически из первого уравнения, либо геометрически проекцией основаниа высоты, получаем 6.
Спасибо огромное! Получаю истинное удовольствие --от объяснений, от уточнений, от различных вариаций решения и данного задания, и множества других! Всегда рада общению с такими учителями. Благодарю!
Я восхищаюсь вашим умением простотой объяснения. Как бы я хотел бы так уметь объяснять.как всегда моя оценка бесконечное число звёзд. Спасибо Вам.мне оба способа очень понятны.
да если 2 уравнения с 3-я неизвестными имеют ограниченное число решений, значит,как минимум 2 параметра там равны. Но!! решение может быть не единственным,и нужно всегда очерчивать диапазоны значений,и вот по первому 3x^2=108 четко видим 6, но дальше надо проверить сумму, подходит! но на этом нельзя останавливаться, нужно проверять ближайшие значения, меняя диапазоны, ну типа 7 и ...108-49 =59 = 2x^2. Делим. находим среднее. начинаем подбор в пределах диапазона, и там не только 7 будет, там до 10 дойдем
это уравнения для подгона, для примера 7 8 8 получаем прирост от степеней 177/ к сумме 23 - это примерно в 7-8 рах, можно подобрать, если числа целые. А в заданиях, походу, всегда числа одинаковые, чтобы было единственное решение Просто делим сумму квадратов на сумму переменных! пример для 4 4 4 (16+16+16) /12 = 4 , для 5 5 5 3*25/15=5, данный пример 108/18=6. Примеры вот так бадяжат: 6*6 + 6*6 + 6*6= 6(6+6+6). В задании есть и левая часть и правая, но 6 перед скобкой - это 108/18. Вот он и ответ. Мой пример: 7 8 8 , получаете 7-8 и ищете их сочетание, 2 параметра будут равны точно, а так как задание подогнано под одно решение, то все 3. Даже в примере с двумя равными неизвестными видим 7*7 +7*7+7*8 то это будет чуть больше чем 7(7+7+7) . Ответ 7-8.
Найдем расстояние от центра сферы (х^2+у^2+z^2=108) до плоскости (х+у+z-18=0) по формуле (учебник геометрии в помощь). Это расстояние =6√3 = R(сферы). Решение одно. Система инвариантна относительно замены х на у, у на z и y на z. Значит, одно решение достигается только при равенстве переменных. Легко его находим
Оба способа понятны; мне самой сразу пришел в голову геометрический подход. Такое впечатление, что у Вас в рукаве ещё припасено несколько красивых решений) Впечатление волшебное. Спасибо!
@@KingArkon Здравствуйте. "Как вообще вы написали эти знаки?" Уточните какие знаки. Некоторые, возможно, так же как и Вы знаки: ꧁ ꧂ Некоторые *alt + код* (на цифровой клавиатуре справа).
Lifehack: если видите что число переменных больше числа уравнений то скорее всего решение единственное (для экзаменов/олимпиад с вероятностью > 99%). Далее пытаетесь найти это единственное решение (например все переменные равны) и доказываете что других решений нет (например проводите к сумме квадратов равной нулю)
Добрый вечер Валерий. Как жизнь? Всё отлично. Мне больше всего понравился 1 -й способ. Он более интересный обширный и объёмный. А я люблю такие задачи. Спасибо вам большое.
x+y+z=18 это поверхность с нормальным вектором (1 1 1) x^2+y^2+z^2=108 шар с радиусом корень из 108. Найдем минимальное расстояние между центром шара и поверхностью, чтобы найти точку пересечения, окружность пересечения, или пустое множество. Поэтому проводим нормальный вектор через (0,0,0), видим что вектор (1 1 1) можно записать как x=y=z, значит точка на поверхности которая ближе к центру шара это x=z=y=6. А для шара допустим что 3x^2=108, где снова x=6=z=y. Поверхность и шар имеют одну точку пересечения на (6,6,6). Допустим, если бы поверхность была внутри шара, не на его границе, то ответ будет тяжелее найти, так как ответом будет окружность, с бесконечным количеством ответов (для R чисел).
Валерий, здравствуйте. Хотелось бы Вы систематезировали Ваши уроки по темам....И в начале обсуждалась стратегия решения. Конечно лайк! Но после того, как Вы говорите,, попробуйте, былобы круто услышать Дорогу решения...
Я рассуждал следующим образом. Минимальная сумма квадратов 3 чисел будет если они все равны, в нашем случае 6. Сумма квадратов будет 108. Любые другие числа в первом равенстве дадут большую сумму квадратов. Т.е. других значений быть не может, кроме равных 6.
если оценить сразу с помощь неравенства Коши-Буняковского: (1+1+1)(x^2+y^2+z^2)>=(1*x+1*y+1*z)^2 3(x^2+y^2+z^2)>=(x+y+z)^2 равенство возможно при x=y=z
Решение x=y=z=6 видно сразу. Делаем замену переменных x=u+6, y=v+6, z=w+6. Из первого уравнения получаем u+v+w=0, из второго получаем u^2+v^2+w^2 +2(u+v+w) +3*36 = 108, то есть, u^2+v^2+w^2 =0. Отсюда u=v=w=0 - единственное решение. Всё считается в уме.
А если несколько изменить задание, заранее перейдя к его геометрической интерпретации - к уравнению сферы и плоскости? При этом ввести параметр - или радиус сферы или правую часть уравнения плоскости. И поставить задачу как поиск параметра, удовлетворяющего условию. Условие хорошо бы задать тоже "геометрически". Например: пересечение сферы и плоскости (окружность) должно проходить через точку с координатами x,y,z. Ну скажем: через три точки x,y,0 x,0,z и 0,y,z - то есть касаться всех трёх координатных плоскостей. Не знаю, понятно ли растолковал идею. :) Сейчас попробую покрутить такую задачу
Когда я учился в школе, обожал решать такие уравнения. Когда учился в вузе , решал дифференциальные. Через год на пенсию. За всю жизнь мне вся эта муть ни разу не понадобилась.
Увожаемый учитель . Валерий Волков , у меня есть тоже несколько примеров. Но я не знаю как Вам отправить. Подскажите пожалуйста что нужно делать , чтобы Вам отправить мои примеры. Спасибо за ранее.
Мы тут видим систему из двух уравнений с тремя неизвестными. Это означает, что в общем случае решений бесконечно. Но если условие говорит, что система решаема, то мы можем потребовать, чтобы одна переменная зависела от другой. Можно ввести коэффициент пропорциональности между этими переменными, но в таком случае, если этот коэффициент не равен 1, то действительных решений не будет. А далее записываем, например z = y, составляем уже систему из двух уравнений с двумя неизвестными и решаем каким хотим способом.
С использованием скалярного произведения двух векторов (1;1;1) и (x;y;z) решение устное.Меняя эти два вектора таких систем можно наштамповать сколько угодно.
Спасибо. Для любого решения (а,в,с) должно быть еще пять решений, получающихся перестановкой. Сколько всего "независимых" решений может быть? Если одно, то сразу получаем ответ x=y=z=6. А вот после этого начинаем манипулировать с системой, чтобы получить пару уравнений, одно из которых (x-6)**2 + (y-6)**2 + (z-6)**2=0, что покажет единственность решения.
Можно найти решение, если учесть тот факт, что в двух уравнениях системы содержаться две неизвестные (иначе решение не найти). То есть, по сути, или две переменные равны или же все три равны друг другу)))))
Задача для решения в уме. Все три переменных симметричны в уравнениях. Отсюда вывод: либо они равны, либо образуют симметричные тройки чисел. Проверяем первое предположение: из первого уравнения находим сразу ответ 6. Проверяем решение на втором уравнении и удостоверяемся, что предположение было верным.
можно в данном случае представить сумму (2) уравнения как 6^2+6^2+6^2, ну и снять все квадраты, благо они у каждого одинаковые. а x+y+z как 6+6+6, значит x,y,z=6,6,6
Как бы я решал: так же нашёл бы xy+yz+zx, а по теореме Виета числа x, y и z являются корнями многочлена t³-18t²+108t+a (где коэффициент a неизвестен). При любом a и действительном t производная этого многочлена больше 0, следовательно, двух разных действительных корней у него быть не может, и если его корни действительны, то они равны. Вот так иногда математическое образование мешает находить простые и красивые решения.
Проще путь через замену переменных: x=6p+6, y=6q+6, z=6r+6. Тогда два уравнения: p+q+r=0 и (р+1)^2+(q+1)^2+(r+1)^2=3. Но левая часть всегда больше либо равна 3 и равна 3 при p=q=r=0. Отсюда x=y=z=6.
Видя такие уравнения первое что делаю, предполагаю что x=y=z. Ещё не решая получается что они равны по 6. Ну конечно нужно проверить , подставив во вторую, и о чудо, 6 подходит)
Решил двумя другими способами. 1. Как писали ниже, через ангеом, легко и устно. 2. Т.к. 2 ур-я с 3 неизвестными. то переносим зет тупо вправо и смотрим на него как на -говно- параметр. Дальше решаем относительно x,y, которое плавно переходит в u,v. Получится фишка, что в кв.ур-ии окажется неположительный дискриминант, который автоматом приравниваем к нулю и зет приобретает единственное значение 6, ему же равны остальные переменные как кратные корни
То есть получили точку касания плоскости и сферы. А Вы не думали добавлять к решениям геометрический смысл, или просто изображение, график? Часто красивые картинки получаются.