問題2の解答

解答を寄せていただいた皆様。ありがとうございました。

今回は、主に、3通りの証明方法になったようです。

積を利用する方法
 吉川マサルさん
 Nagahiro, Y.さん
 平田和弘さん
 佐藤 彰夫さん
 なかさん
 イデムリンさん
 水谷あつしさん
(a-2)(b-2)(c-2)=0 を示せればよい。
(a-2)(b-2)(c-2)=abc-2(bc+ca+ab)+4(a+b+c)-8
条件 a+b+c=2 abc=2bc+2ca+2ab を代入して、
(a-2)(b-2)(c-2)=abc-abc+4*2-8=0
以上より、a=2 または b=2 または c=0 である。
方程式を利用する方法
 Asamiさん
 清川育男さん
【proof】
C:複素数体 一般にC上のn次多項式f(χ)に対して
f(α)=0を満たすα∈Cはn個しか存在しない。
g(χ)=χ3−2χ2+(abc/2)χ−abcとおく。
条件より
g(χ)=χ3−(a+b+c)χ2+(ab+bc+ca)χ−abc
   =(χ−a)(χ−b)(χ−c)………★
★よりa,b,c∈Cはg(χ)=0の3つの解である。
一方でg(2)=0なので2∈Cも解である。
従って2はa,b,cのどれかに一致しなければならない【q.e.d】
代入する方法
 伊藤建志さん
 吉田和義さん
a+b+c=2より、 c=2−a−b・・・・・・・・(1)
これを、abc=2bc+2ca+2ab代入して
  ab(2−a−b)=2b(2−a−b)+2a(2−a−b)+2ab
整理して、
  2a+4ab+2b−a*b−4a−4b−a*b=0
  2(a+b)−a(ab+4)−b(ab+4)=0
  2(a+b)−(a+b)(ab+4)=0
  (a+b)(2a+2b−ab−4)=0
  (a+b)(a−2)(b−2)
ゆえに、a+b=0 または a=2 または b=2
a+b=0のとき、(1)より、c=2
以上より、a=2またはb=2またはc=2

この問題は、数年前、私の勤める会社の採用試験に出題したのですが、5,6人受けて1人も解けませんでした。
「a=2 または b=2 または c=2 であること」をどう表現するか、だけの問題なのですが。

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