Sean $a,b,c$ números reales no nulos y con suma no nula tales que
\[\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}=\frac{1}{a+b+c}.\]
Demostrar que
\[\frac{1}{a^{1999}}+\frac{1}{b^{1999}}+\frac{1}{c^{1999}}=\frac{1}{a^{1999}+b^{1999}+c^{1999}}.\]
pistasolución 1info
Pista. Opera con la condición del enunciado para obtener una expresión más simplificada.
Solución. Si desarrollamos la condición del enunciado tomando denominador común, llegamos a que
\[(bc+ac+ab)(a+b+c)=abc.\]
Desarrollando esta igualdad y pasándolo todo al miembro de la derecha tenemos que
\[a^2b+a^2c+b^2a+b^2c+c^2a+c^2b+2abc=0.\]
Esta última igualdad se puede factorizar de la siguiente forma (no es fácil darse cuenta pero el hecho de que si sustituimos $b$ por $-a$, se obtiene $0=0$ nos puede dar una pista):
\[(a+b)(b+c)(a+c)=0.\]
Por lo tanto, se cumplirá que $a=-b$, $b=-c$ ó $c=-a$. Supongamos que se cumple la primera condición (con las demás se razona de forma similar); entonces tenemos que
\begin{eqnarray*}
\frac{1}{a^{1999}}+\frac{1}{b^{1999}}+\frac{1}{c^{1999}}&=&\frac{-1}{b^{1999}}+\frac{1}{b^{1999}}+\frac{1}{c^{1999}}=\frac{1}{c^{1999}}\\
&=&\frac{1}{(-b)^{1999}+b^{1999}+c^{1999}}=\frac{1}{a^{1999}+b^{1999}+c^{1999}}.
\end{eqnarray*}
como queríamos probar.
Nota. Obviamente podría haberse sustituido $1999$ por cualquier otro número impar.