已知实数a,b,c满足abc=-1,a+b+c=4,aa2−3a−1+bb2−3b−1+cc2−3c−1=49,则a2+b2+c2=______.

问题描述:

已知实数a,b,c满足abc=-1,a+b+c=4,

a
a2−3a−1
+
b
b2−3b−1
+
c
c2−3c−1
4
9
,则a2+b2+c2=______.

∵abc=-1,a+b+c=4,
∴a2-3a-1=a2-3a+abc=a(bc+a-3)=a(bc-b-c+1)=a(b-1)(c-1),

a
a2−3a−1
=
1
(b−1)(c−1)

同理可得:
b
b2−3b−1 
=
1
(a−1)(c−1)
c
c2−3c−1
=
1
(a−1)(b−1)

a
a2−3a−1
+
b
b2−3b−1 
+
c
c2−3c−1
=
4
9

1
(b−1)(c−1)
+
1
(a−1)(c−1)
+
1
(a−1)(b−1)
=
4
9

(a−1)+(b−1)+(c−1)
(a−1)(b−1)(c−1)
=
4
9
,即
4
9
(a-1)(b-1)(c-1)=(a-1)+(b-1)+(c-1),
整理得:
4
9
(abc-ab-ac-bc+a+b+c-1)=a+b+c-3,
将abc=-1,a+b+c=4代入得:ab+bc+ac=-
1
4

则a2+b2+c2=(a+b+c)2-2(ab+bc+ac)=
33
2

故答案为:
33
2

答案解析:把a2-3a-1变形后,将abc=-1,a+b+c=4代入得到结果为a(b-1)(c-1),同理将已知等式的第二、三个分母变形,将已知等式左边通分并利用同分母分式的加法法则计算,整理后将abc=-1,a+b+c=4代入求出ab+ac+bc的值,将所求的式子利用公式(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc变形后,将a+b+c及ab+ac+bc的值代入即可求出值.
考试点:分式的混合运算.
知识点:此题考查了分式的混合运算,利用了整体代入的数学思想,其技巧性较强,其中把已知等式的各分母进行适当的变形是解本题的关键.