問題5280・・・やどかりさんのブログ
http://blogs.yahoo.co.jp/oka_yadokary/31112163.html より Orz〜
x(7xz+w)=4(8yz+w) ……(1) , 7(28z+w)=2y(7xz+w) ……(2)
の両方を満たす実数の組(x,y,z,w)=?
例えば、z=w=0 であれば、x,y は任意の実数で成り立ちます。
この場合は、 (x,y,z,w)=(x,y,0,0) と答えて下さい。
解答
[解答1]
(1)より (7x2−32y)z=(4−x)w ……(3) 、(2)より (7−2y)w=14(xy−14)z ……(4) です。
(3)×(4) より、(7x2−32y)(7−2y)zw=14(4−x)(xy−14)zw だから、
(7x2−32y)(7−2y)=14(4−x)(xy−14) または zw=0 です。
(7x2−32y)(7−2y)=14(4−x)(xy−14) のとき、
簡単にすると、49x2−56xy−196x+64y2−224y+784=0 、
(7x−4y−14)2+48y2−336y+588=0 、(7x−4y−14)2+12(2y−7)2=0 、
x,y は実数だから、7x−4y−14=2y−7=0 、x=4,y=7/2 で、z,w は任意です。
zw=0 のとき、
z=0 ,w≠0 とすれば、(3)(4)より、x=4,y=7/2 で、上記の場合に含まれます。
z≠0 ,w=0 とすれば、(3)(4)より、7x2=32y,xy=14 、7x3=32xy=7・64 、
結局、x=4,y=7/2 で、上記の場合に含まれます。
z=w=0 とすれば、任意の x,y で(3)(4)が成り立ちます。
まとめると、(x,y,z,w)=(4,7/2,z,w),(x,y,0,0) です。
[解答2]
(1)×(2) より、7x(7xz+w)(28z+w)=8y(8yz+w)(7xz+w) 、
7xz+w=0 または 7x(28z+w)=8y(8yz+w) になります。
7xz+w=0 のとき、(1)より 8yz+w=0 、(2)より 28z+w=0 、
よって、z=0 のとき z=w=0 、z≠0 のとき x=4,y=7/2,w=−28z です。
7x(28z+w)=8y(8yz+w) のとき、64y2z+8yw=196xz+7xw 、
(1)×7 より 49x2z+7xw=224yz+28w 、
(2)×4 より 784z+28w=56xyz+8yw 、
辺々加えて、
49x2z+64y2z+784z+7xw+8yw+28w=56xyz+196xz+224yz+7xw+8yw+28w 、
49x2z+64y2z+784z−56xyz−196xz−224yz=0 、
よって、z=0 または 49x2+64y2+784−56xy−196x−224y=0 、
z=0 のとき (1)より xw=4w 、(2)より 7w=2yw だから、w=0 または x=4,y=7/2 です。
49x2+64y2+784−56xy−196x−224y=0 のとき、
49x2−112xy+64y2+49x2−392x+784+64y2−448y+784=0 、
(7x−8y)2+(7x−28)2+(8y−28)2=0 、x=4,y=7/2 です。
まとめると、(x,y,z,w)=(x,y,0,0),(4,7/2,z,w) です。
*不思議な感覚の問題で...やどかりさんの誘導で Orz...以下のようなところまでたどり着けました^^;v...?
x/4=(8yz+w)/(7xz+w)
2y/7=(28z+w)/(7xz+w)
なので...
7xz+w が0でなければ…
y=7/2 なら…
x/4=1…x=4
のときは、常に成り立つ…
つまり...
w=-28z のとき...
(x,y,z,w)=(x, y, z, -28z )
28z+w=0 でないときの表現...がよくわからないけど...
傾き a が-28以外なら何でもいいから...
(x,y,z,w)=(4, 7/2, z, -az)...a は28以外の実数
↑
*「解かれた x,y の値を問題の式に代入すれば分かると思います。」
のヒントいただき...Orz〜
↓
4(28z+w)=4(28z+w) ……(1) , 7(28z+w)=7(28z+w) ……(2)
なるほどぉ〜!!
(x,y,z,w)=(4,7/2,z,w), (x,y,z,-28z)
28z+w=0 のときは...x=4, y=7/2 も含むからこれでいいのかぁ☆
w=-28z のとき...
7xz(x-4)=16z(4y-7) ……(1) , 0=yz(x-4) ……(2)
(2) から...y=0 or z=0 or x=4
(1)から...
y=0 のとき...
xもzも0でないとき...x(x-4)=-16...x'+2=x...x'^2=-12...解なし
x=0, zが0でないとき...y=7/4
つまり...(x,y,z,w)=(0,0,z,-28z)
z=0 のとき...x,y は任意...w=0
つまり...(x,y,z,w)=(x,y,0,0)
x=4 のとき...z=0 or y=7/4
つまり...(x,y,z,w)=(4,7/4,z,-28z)