$a:b = c:d$ のとき、等式 $\frac{a+2c}{b+2d} = \frac{a-2c}{b-2d}$ を証明する。

代数学比例式式の証明比と比例
2025/6/2

1. 問題の内容

a:b=c:da:b = c:d のとき、等式 a+2cb+2d=a2cb2d\frac{a+2c}{b+2d} = \frac{a-2c}{b-2d} を証明する。

2. 解き方の手順

まず、a:b=c:da:b = c:d より、ab=cd\frac{a}{b} = \frac{c}{d} が成り立つ。
この比の値を kk とおくと、a=bka = bkc=dkc = dk と表せる。
次に、与えられた等式の左辺と右辺にそれぞれ a=bka = bkc=dkc = dk を代入する。
左辺は、
a+2cb+2d=bk+2dkb+2d=(b+2d)kb+2d=k\frac{a+2c}{b+2d} = \frac{bk+2dk}{b+2d} = \frac{(b+2d)k}{b+2d} = k
右辺は、
a2cb2d=bk2dkb2d=(b2d)kb2d=k\frac{a-2c}{b-2d} = \frac{bk-2dk}{b-2d} = \frac{(b-2d)k}{b-2d} = k
したがって、a+2cb+2d=a2cb2d=k\frac{a+2c}{b+2d} = \frac{a-2c}{b-2d} = k となるので、a+2cb+2d=a2cb2d\frac{a+2c}{b+2d} = \frac{a-2c}{b-2d} が成り立つ。

3. 最終的な答え

a+2cb+2d=a2cb2d\frac{a+2c}{b+2d} = \frac{a-2c}{b-2d} が成り立つことが証明された。