11. (1) 已知 $ a, b, c $ 都是正整数,$ a>b $,且 $ a^{2}-a b-a c+b c=8 $,求 $ a-c $ 的值。
(2) 已知 $ m, n $ 都是整数,$ 0<m<n \leqslant 2026 $,且 $ 2026^{2}+m^{2}=2025^{2}+n^{2} $,则满足条件的整数对 $ (m, n) $ 共有多少对?
(2) 已知 $ m, n $ 都是整数,$ 0<m<n \leqslant 2026 $,且 $ 2026^{2}+m^{2}=2025^{2}+n^{2} $,则满足条件的整数对 $ (m, n) $ 共有多少对?
答案:
11.解:
(1)
∵$a^2 - ab - ac + bc = 8,$
∴a(a - b) - c(a - b) = 8,
∴(a - b)(a - c) = 8.
∵a,b,c都是正整数,a > b,
∴a - b > 0,a - c > 0,
∴(a - b)(a - c) = 1×8 = 8×1 = 2×4 = 4×2,
∴$\begin{cases} a - b = 1 \\ a - c = 8 \end{cases}$或$\begin{cases} a - b = 8 \\ a - c = 1 \end{cases}$或$\begin{cases} a - b = 2 \\ a - c = 4 \end{cases}$或$\begin{cases} a - b = 4 \\ a - c = 2 \end{cases},$
∴a - c的值为8或1或4或2.
(2)
∵$2026^2 + m^2 = 2025^2 + n^2,$
∴$n^2 - m^2 = 2026^2 - 2025^2 = (2026 + 2025)(2026 - 2025) = 4051.$
∵4051 = 1×4051,
∴(n - m)(n + m) = 1×4051,
∴$\begin{cases} n - m = 1 \\ n + m = 4051 \end{cases},$解得$\begin{cases} m = 2025 \\ n = 2026 \end{cases},$综上所述,满足条件的整数对(m,n)共有1对.
(1)
∵$a^2 - ab - ac + bc = 8,$
∴a(a - b) - c(a - b) = 8,
∴(a - b)(a - c) = 8.
∵a,b,c都是正整数,a > b,
∴a - b > 0,a - c > 0,
∴(a - b)(a - c) = 1×8 = 8×1 = 2×4 = 4×2,
∴$\begin{cases} a - b = 1 \\ a - c = 8 \end{cases}$或$\begin{cases} a - b = 8 \\ a - c = 1 \end{cases}$或$\begin{cases} a - b = 2 \\ a - c = 4 \end{cases}$或$\begin{cases} a - b = 4 \\ a - c = 2 \end{cases},$
∴a - c的值为8或1或4或2.
(2)
∵$2026^2 + m^2 = 2025^2 + n^2,$
∴$n^2 - m^2 = 2026^2 - 2025^2 = (2026 + 2025)(2026 - 2025) = 4051.$
∵4051 = 1×4051,
∴(n - m)(n + m) = 1×4051,
∴$\begin{cases} n - m = 1 \\ n + m = 4051 \end{cases},$解得$\begin{cases} m = 2025 \\ n = 2026 \end{cases},$综上所述,满足条件的整数对(m,n)共有1对.
12. 已知等腰三角形的两边长 $ a, b $ 满足 $ a^{2}+b^{2}-8 a-4 b+20=0 $,求这个等腰三角形的周长。
答案:
12.解:
∵$a^2 + b^2 - 8a - 4b + 20 = 0,$
∴$(a^2 - 8a + 16) + (b^2 - 4b + 4) = 0,$
∴$(a - 4)^2 + (b - 2)^2 = 0.$
∵$(a - 4)^2 ≥ 0,$$(b - 2)^2 ≥ 0,$
∴$\begin{cases} a - 4 = 0 \\ b - 2 = 0 \end{cases},$解得$\begin{cases} a = 4 \\ b = 2 \end{cases},$
∵2,2,4不符合三角形的三边关系,4,4,2符合三角形的三边关系,
∴这个等腰三角形的周长为10.
∵$a^2 + b^2 - 8a - 4b + 20 = 0,$
∴$(a^2 - 8a + 16) + (b^2 - 4b + 4) = 0,$
∴$(a - 4)^2 + (b - 2)^2 = 0.$
∵$(a - 4)^2 ≥ 0,$$(b - 2)^2 ≥ 0,$
∴$\begin{cases} a - 4 = 0 \\ b - 2 = 0 \end{cases},$解得$\begin{cases} a = 4 \\ b = 2 \end{cases},$
∵2,2,4不符合三角形的三边关系,4,4,2符合三角形的三边关系,
∴这个等腰三角形的周长为10.
13. 已知 $ a^{2}+2 b=7, b^{2}-2 c=-1, c^{2}-6 a=-17 $,求 $ a+b+c $ 的值。
答案:
13.解:将已知条件中的三个等式相加,得$a^2 + 2b + b^2 - 2c + c^2 - 6a = -11,$即$(a^2 - 6a + 9) + (b^2 + 2b + 1) + (c^2 - 2c + 1) = 0,$
∴$(a - 3)^2 + (b + 1)^2 + (c - 1)^2 = 0.$
∵$(a - 3)^2 ≥ 0,$$(b + 1)^2 ≥ 0,$$(c - 1)^2 ≥ 0,$
∴$\begin{cases} a - 3 = 0 \\ b + 1 = 0 \\ c - 1 = 0 \end{cases},$解得$\begin{cases} a = 3 \\ b = -1 \\ c = 1 \end{cases},$
∴a + b + c = 3.
∴$(a - 3)^2 + (b + 1)^2 + (c - 1)^2 = 0.$
∵$(a - 3)^2 ≥ 0,$$(b + 1)^2 ≥ 0,$$(c - 1)^2 ≥ 0,$
∴$\begin{cases} a - 3 = 0 \\ b + 1 = 0 \\ c - 1 = 0 \end{cases},$解得$\begin{cases} a = 3 \\ b = -1 \\ c = 1 \end{cases},$
∴a + b + c = 3.
14. 已知 $ a b c \neq 0 $,且满足 $ 6\left(a^{2}+b^{2}+c^{2}\right)=(a+b+2 c)^{2} $,求 $ a: b: c $ 的值。
答案:
14.解:
∵$6(a^2 + b^2 + c^2) = (a + b + 2c)^2,$
∴$6a^2 + 6b^2 + 6c^2 = a^2 + b^2 + 4c^2 + 2ab + 4ac + 4bc,$
∴$5a^2 + 5b^2 + 2c^2 - 2ab - 4ac - 4bc = 0,$即$(a^2 - 2ab + b^2) + (4a^2 - 4ac + c^2) + (4b^2 - 4bc + c^2) = 0,$
∴$(a - b)^2 + (2a - c)^2 + (2b - c)^2 = 0.$
∵$(a - b)^2 ≥ 0,$$(2a - c)^2 ≥ 0,$$(2b - c)^2 ≥ 0,$
∴a = b,c = 2a,c = 2b,
∴a:b:c = 1:1:2.
∵$6(a^2 + b^2 + c^2) = (a + b + 2c)^2,$
∴$6a^2 + 6b^2 + 6c^2 = a^2 + b^2 + 4c^2 + 2ab + 4ac + 4bc,$
∴$5a^2 + 5b^2 + 2c^2 - 2ab - 4ac - 4bc = 0,$即$(a^2 - 2ab + b^2) + (4a^2 - 4ac + c^2) + (4b^2 - 4bc + c^2) = 0,$
∴$(a - b)^2 + (2a - c)^2 + (2b - c)^2 = 0.$
∵$(a - b)^2 ≥ 0,$$(2a - c)^2 ≥ 0,$$(2b - c)^2 ≥ 0,$
∴a = b,c = 2a,c = 2b,
∴a:b:c = 1:1:2.
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