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已知四个整数a,b,c,d满足0<a<b<c<d。若a,b,c成等差数列,b,c,d成等比数列,且d-a=48,则a+b+c+d的值为多少

发布于 2024-07-14 11:24:08

设等差数列的公差为x,等比数列的公比为q。已知条件是: [ a, b, c \text{ 成等差数列:} b = a + x, c = b + x = a + 2x ] [ b, c, d \text{ 成等比数列:} c = bq, d = cq = bqq ] [ d - a = 48 ]

将等差数列和等比数列的关系联立起来,我们可以得到一个方程组: [ \begin{cases} b = a + x \ c = a + 2x \ bqq = 48 + a \end{cases} ]

因为c也是等比数列中的项,我们可以将c表达为b的倍数: [ c = bq ] 代入等差数列的第二个等式中,我们得到: [ a + 2x = (a + x)q ] [ q = \frac{a + 2x}{a + x} = 1 + \frac{x}{a + x} ]

现在我们用d来表示q: [ 48 + a = (a + x)qq ] [ (a + x)q^2 = 48 + a ] 因为q是一个数,我们可以将其乘以它自己得到d: [ (a + x)q^2 = a + xq = 48 + a ]

由于q是一个整数(因为b, c, d是整数,并且它们是等比数列),我们可以尝试一些合理的q值。由于0 < a < b < c < d,我们可以合理地假设q > 1。由于d - a = 48,我们可以猜测q可能接近√48,这大约是7,因此我们可以选择q = 3。

将q = 3代入上面的方程组,我们可以解出a和x: [ (a + x) * 9 = 48 + a ] [ 9a + 9x = 48 + a ] [ 8a + 9x = 48 ] [ a + \frac{9}{8}x = 6 ]

由于a和x都是整数,如果x能整除8,那么a就是6。我们可以尝试x = 8,这时a = 6,这满足公差和公比的条件。

现在我们可以计算b、c和d: [ b = a + x = 6 + 8 = 14 ] [ c = a + 2x = 6 + 16 = 22 ] [ d = cq = 3 * 22 = 66 ]

最后,我们可以计算a + b + c + d的值: [ a + b + c + d = 6 + 14 + 22 + 66 = 108 ]

所以,a + b + c + d的值是108。

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