已知a+b+c=0,a平方+b平方+c平方=3,求a4方+b4方+c4方的值
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发布于 2023-12-21
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首先,我们注意到一个重要的恒等式:(a+b+c)^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2ab + 2ac + 2bc。已知a+b+c=0,我们可以将这个恒等式改写为:0^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2ab + 2ac + 2bc,即:0 = a^2 + b^2 + c^2 + 2ab + 2ac + 2bc。又已知a^2 + b^2 + c^2 = 3,我们可以将这个值代入上式,得到:0 = 3 + 2ab + 2ac + 2bc。化简后得:ab + ac + bc = -1.5。接下来,我们需要用到另一个恒等式:(a^2 + b^2 + c^2)^2 = (a^4 + b^4 + c^4) + 2(a^2b^2 + a^2c^2 + b^2c^2)。将已知的a^2 + b^2 + c^2 = 3代入,得到:3^2 = a^4 + b^4 + c^4 + 2(a^2b^2 + a^2c^2 + b^2c^2)。即9 = a^4 + b^4 + c^4 + 2(a^2b^2 + a^2c^2 + b^2c^2)。我们还需要求出a^2b^2 + a^2c^2 + b^2c^2的值。为此,我们可以将(a+b+c)^2的展开式中的2ab + 2ac + 2bc平方,然后与a^2 + b^2 + c^2 = 3相乘,得到:(2ab + 2ac + 2bc)^2 = 4(a^2b^2 + a^2c^2 + b^2c^2) + 8abc(a+b+c)。由于a+b+c=0,所以8abc(a+b+c) = 0。因此,(2ab + 2ac + 2bc)^2 = 4(a^2b^2 + a^2c^2 + b^2c^2)。我们知道ab + ac + bc = -1.5,将其平方并代入上式,得到:(-1.5)^2 = 4(a^2b^2 + a^2c^2 + b^2c^2)。化简后得:a^2b^2 + a^2c^2 + b^2c^2 = 2.25/4 = 0.5625。现在我们已经求出了a^2b^2 + a^2c^2 + b^2c^2的值,将其代入之前的9 = a^4 + b^4 + c^4 + 2(a^2b^2 + a^2c^2 + b^2c^2)中,得到:9 = a^4 + b^4 + c^4 + 2(0.5625)。化简后得:a^4 + b^4 + c^4 = 9 - 1.125 = 7.875。所以,a^4 + b^4 + c^4的值为7.875。
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