將 56 分成四個部分,使這四個部分成等差數列,且這四個部分中,首末兩項的乘積與中間兩項的乘積之比為 5:6。


已知

首末兩項的乘積與中間兩項的乘積之比為 5:6。

要求

將 56 分成四個部分,使這四個部分成等差數列,且這四個部分中,首末兩項的乘積與中間兩項的乘積之比為 5:6。

解答

設這四個等差數列的數為 $(a-3 d), (a-d), (a+d), (a+3 d)$

這裡,

首項為 $(a-3 d)$ 和 $(a+3 d)$

中間項為 $(a-d)$ 和 $(a+d)$

首末兩項的乘積 $=(a-3 d)\times(a+3 d)$

$=(a)^2-(3d)^2$              (因為 $(a+b)(a-b)=a^2-b^2$)

$=a^2-9d^2$

中間兩項的乘積 $=(a- d)\times(a+ d)$

$=(a)^2-(d)^2$              (因為 $(a+b)(a-b)=a^2-b^2$)

$=a^2-d^2$

根據題意,

首末兩項的乘積與中間兩項的乘積之比為 5:6。

這意味著,

$a^2-9d^2:a^2-9d^2=5:6$

$\Rightarrow \frac{a^2-9d^2}{a^2-d^2}=\frac{5}{6}$

交叉相乘,得到:

$6(a^{2}-9 d^{2})=5(a^{2}-d^{2})$

$6(a^2)-6(9d^2)=5(a^2)-5(d^2)$

$6 a^{2}-54 d^{2}=5 a^{2}-5 d^{2}$

$6 a^{2}-5 a^{2}=54 d^{2}-5 d^{2}$

$a^{2}=49 d^{2}$

$(a)^{2}=(7 d)^{2}$                (因為 $49=7^2$)

$a=7 d$

因此,

已知,

$(a-3 d)+(a-d)+(a+d)+(a+3 d)=56$

$a+a+a+a-3d-d+d+3d=56$

$4a=56$

$a=\frac{56}{4}$

$a=14$

將 $a=7d$ 代入上式,得到:

$14=7d$

$d=\frac{14}{7}$

$d=2$

所求的數為:

$a-3d=14-3(2)=14-6=8$

$a-d=14-2=12$

$a+d=14+2=16$

$a+3d=14+3(2)=14+6=20$

所求的四個等差數列的數為 $8, 12, 16$ 和 $20$。

更新於: 2022年10月10日

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