题目内容

10.已知a、b、c的倒数成等差数列,求证:$\frac{a}{b+c-a}$,$\frac{b}{c+a-b}$,$\frac{c}{a+b-c}$的倒数也成等差数列.

分析 由a、b、c的倒数成等差数列可得$\frac{b}{a}$+$\frac{b}{c}$=2,代入化简可得$\frac{b+c-a}{a}$+$\frac{a+b-c}{c}$=$\frac{c}{a}$+$\frac{a}{c}$,把b=$\frac{2ac}{a+c}$,代入$\frac{c+a-b}{b}$化简可得$\frac{1}{2}$($\frac{c}{a}$+$\frac{a}{c}$),可得2•$\frac{c+a-b}{b}$=$\frac{b+c-a}{a}$+$\frac{a+b-c}{c}$,由等差数列的定义可得.

解答 证明:∵a、b、c的倒数成等差数列,
∴$\frac{2}{b}$=$\frac{1}{a}$+$\frac{1}{c}$,∴$\frac{b}{a}$+$\frac{b}{c}$=2,
∴$\frac{b+c-a}{a}$+$\frac{a+b-c}{c}$=$\frac{b}{a}$+$\frac{c}{a}$-1+$\frac{a}{c}$+$\frac{b}{c}$-1
=($\frac{b}{a}$+$\frac{b}{c}$)+($\frac{c}{a}$+$\frac{a}{c}$)-2=$\frac{c}{a}$+$\frac{a}{c}$,
又由$\frac{2}{b}$=$\frac{1}{a}$+$\frac{1}{c}$可得b=$\frac{2}{\frac{1}{a}+\frac{1}{c}}$=$\frac{2ac}{a+c}$,
∴$\frac{c+a-b}{b}$=$\frac{c+a}{b}$-1=$\frac{a+c}{\frac{2ac}{a+c}}$-1
=$\frac{(a+c)^{2}}{2ac}$-1=$\frac{1}{2}$($\frac{c}{a}$+$\frac{a}{c}$)+1-1=$\frac{1}{2}$($\frac{c}{a}$+$\frac{a}{c}$),
∴2•$\frac{c+a-b}{b}$=$\frac{b+c-a}{a}$+$\frac{a+b-c}{c}$,
∴$\frac{a}{b+c-a}$,$\frac{b}{c+a-b}$,$\frac{c}{a+b-c}$的倒数也成等差数列

点评 本题考查等差数列的判定,涉及分式的运算和消元的思想,属中档题.

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