Назад

Олимпиадная задача по математике для 7-9 классов: равенство произведений строк и столбцов в таблице

Задача

В таблицу записано девять чисел:

Известно, что шесть чисел – суммы строк и суммы столбцов таблицы – равны между собой:
a1 + a2 + a3 = b1 + b2 + b3 = c1 + c2 + c3 = a1 + b1 + c1 = a2 + b2 + c2 = a3 + b3 + c3.
Докажите, что сумма произведений строк таблицы равна сумме произведений её столбцов:  a1b1c1+a2b2c2+a3b3c3=a1a2a3+b1b2b3+c1c2c3.
Решение

Решение 1:   Первый способ. Рассмотрим верное равенство

(a1 + b1 + c1)³ + (a2 + b2 + c2)³ + (a3 + b3 + c3)³ = (a1 + a2 + a3)³ + (b1 + b2 + b3)³ + (c1 + c2 + c3)³.     (*)
  И в левой части этого равенства, и в правой встречаются кубы всех девяти чиселa1, ...,c3. Коэффициенты при    в левой и правой частях равны соответственно  3(b1+c1)  и  3(a2+a3).  Эти числа равны, поскольку  a1+a2+a3=a1+b1+c1.  Аналогично равны коэффициенты при    Значит, из равенства (*) следует равенство  6a1b1c1+ 6a2b2c2+ 6a3b3c3= 6a1a2a3+ 6b1b2b3+ 6c1c2c3.   Второй способ. Пусть  S = a1 + a2 + a3.  Заметим, что
 
Складывая аналогичные тождества, получим, что каждое из выражений  6(a1a2a3+b1b2b3+c1c2c3)  и  6(a1b1c1+a2b2c2+a3b3c3)  равно

Решение 2:

  Доказываемое соотношение можно записать в виде равенства нулю определителя:     Но он не изменится, если из первой и второй строки вычесть третью:  

  В полученном определителе все числа в первой строке равны. Например,

a1c2 = c3b1   ⇔   a1 + b1 = c2 + c3   ⇔   a1 + b1 + c1 = c1 + c2 + c3.   Аналогично проверяется равенство всех чисел во второй строке. Таким образом, в этом определителе две первые строки пропорциональны. Следовательно, он равен нулю.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет