高中奧數高手進!求證任何長方體均不可能出現稜長表面積體積的情況(這裡指的是數值上相等,不

2022-03-19 10:30:50 字數 1043 閱讀 5753

1樓:匿名使用者

設長方體長寬高為a,b,c,則

2樓:高州老鄉

可以反證法,不需要高手

假設存在這樣的長方體,則設其各稜為a、b、c,於是有:4(a+b+c)=2(ab+ac+bc)=abc,(a,b,c<>0)

則a=4(b+c)/(bc-4)=2bc/(bc-2b-2c),則2(b+c)(bc-2b-2c)=bc(bc-4)

所以2b^2c-4b^2-4bc+2bc^2-4bc-4c^2=b^2c^2-4bc,所以2b^2c+2bc^2=b^2c^2+4b^2+4bc+4c^2

則2b+2c=bc+4b/c+4+4c/b,則bc-2b-2c+4+4b/c+4c/b=0,則(b-2)(c-2)+4(b/c+c/b)=0

所以b>2,c<2或b<2,c>2;

假設b>2,c<2,則由4(a+b+c)=2(ab+ac+bc)=abc,(a,b,c<>0)可得:

b=4(a+c)/(ac-4)=2ac/(ac-2a-2c),又會推得:

(a-2)(c-2)+4(a/c+c/a)=0,所以a>2;

然後由4(a+b+c)=2(ab+ac+bc)=abc,(a,b,c<>0)可得:

c=4(a+b)/(ab-4)=2ab/(ab-2a-2b),又會推得:

(a-2)(b-2)+4(a/b+b/a)=0,

而a>2,b>2,所以上式是不可能的,

因此b<2,c>2;

然後由4(a+b+c)=2(ab+ac+bc)=abc,(a,b,c<>0)可得:

c=4(a+b)/(ab-4)=2ab/(ab-2a-2b),又會推得:

(a-2)(b-2)+4(a/b+b/a)=0,

所以a>2

則由4(a+b+c)=2(ab+ac+bc)=abc,(a,b,c<>0)可得:

b=4(a+c)/(ac-4)=2ac/(ac-2a-2c),又會推得:

(a-2)(c-2)+4(a/c+c/a)=0,

而a>2,c>2,所以上式是不可能的,

所以不存在這樣的長方體。

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