Päevaülesanne

Juhuslik

Harjutuskomplekt

Balti Tee 2010 · Ülesanne 1

Algebra

Find all quadruples of real numbers (a,b,c,d)(a, b, c, d) satisfying the system of equations

{(b+c+d)2010=3a(a+c+d)2010=3b(a+b+d)2010=3c(a+b+c)2010=3d\left\{\begin{array}{l} (b+c+d)^{2010}=3 a \\ (a+c+d)^{2010}=3 b \\ (a+b+d)^{2010}=3 c \\ (a+b+c)^{2010}=3 d \end{array}\right.
Muuda valikut

Kui oled valmis

Ülevaatematerjal muutub kättesaadavaks järgmise päevaülesannete komplektiga.

Ülevaade

Teemad

Võrrandid ja võrratused

Lahendused

Lahendus

There are two solutions: (0,0,0,0)(0, 0, 0, 0) and (13,13,13,13)(\frac{1}{3}, \frac{1}{3}, \frac{1}{3}, \frac{1}{3}). If (a,b,c,d)(a, b, c, d) satisfies the equations, then we may as well assume a≤b≤c≤da \le b \le c \le d. These are non-negative because an even power of a real number is always non-negative. It follows that

b+c+d≥a+c+d≥a+b+d≥a+b+cb+c+d \ge a+c+d \ge a+b+d \ge a+b+c

and since x↦x2010x \mapsto x^{2010} is increasing for x≥0x \ge 0 we have that

3a=(b+c+d)2010≥(a+c+d)2010≥(a+b+d)2010≥(a+b+c)2010=3d.3a = (b+c+d)^{2010} \ge (a+c+d)^{2010} \ge (a+b+d)^{2010} \ge (a+b+c)^{2010} = 3d.

We conclude that a=b=c=da = b = c = d and all the equations take the form (3a)2010=3a(3a)^{2010} = 3a, so a=0a = 0 or 3a=13a = 1. Finally, it is clear that a=b=c=d=0a = b = c = d = 0 and a=b=c=d=13a = b = c = d = \frac{1}{3} solve the system.

Võistluse kontekst

Balti Tee tulemused 2010

10 võistkonda

Keskmine tulemus
4,0 / 5
4 või 5 punkti
8 / 10
Eesti
4 / 5

Punktijaotus

00
12
20
30
42
56
Kõigi võistkondade punktid
VõistkondPunktid
Poland5 / 5
Lithuania5 / 5
Germany5 / 5
Latvia5 / 5
Denmark5 / 5
Sweden5 / 5
Estonia4 / 5
Norway1 / 5
Finland4 / 5
Iceland1 / 5