一道高中数学竞赛题,求解。看图。

2025-05-16 22:18:59
推荐回答(3个)
回答1:

集合 A 中的元素都能表示为两个整数的平方和,
要证的结论其实就是:这样的两个整数的积仍能表为两个整数的平方和。
证明:设 x1 = a^2+b^2,x2=c^2+d^2,
则 x1x2 = (a^2+b^2)(c^2+d^2)=(ac)^2+(bd)^2+(bc)^2+(ad)^2
=[(ac)^2+(bd)^2+2abcd]+[(bc)^2+(ad)^2-2abcd]
=(ac+bd)^2+(bc-ad)^2,
因此 x1x2 ∈A .

回答2:

这个题目实际上是要证明x1*x2也能写成a^2+b^2的形式,可以通过分解因式来证明的。

回答3:

证明:
由题知:X₁=a₁²+b₁² X₂=a₂²+b₂²
则:X₁*X₂=(a₁²+b₁²)*(a₂²+b₂² )
=a₁²a₂²+a₁²b₂²+b₁²a₂²+b₁²b₂²
=(a₁a₂)²+(b₁b₂)² +(a₁b₂)²+(b₁a₂)²
=(a₁a₂)²+2a₁a₂b₁b₂+(b₁b₂)²+(a₁b₂)²-2a₁a₂b₁b₂+(b₁a₂)²
=(a₁a₂+b₁b₂)²+(a₁b₂-b₁a₂)²
因为X₁*X₂==(a₁a₂+b₁b₂)²+(a₁b₂-b₁a₂)²
所以X₁*X₂∈A