题目
If ab ≠ 0 and a3b=ab3, then which of the following must be true?
I. a = b
II. a = –b
III. ab = 1
解析
已知\(ab\neq0\)且\(a^{3}b=ab^{3}\),对等式进行变形:
\[
\begin{align*}
a^{3}b&=ab^{3}\\
a^{3}b - ab^{3}&=0\\
ab(a^{2}-b^{2})&=0\\
ab(a - b)(a + b)&=0
\end{align*}
\]
因为\(ab\neq0\),所以\((a - b)(a + b)=0\),即\(a = b\)或\(a=-b\)
但是这只是可能成立的情况,并不是必然成立的情况。
- 对于\(a = b\),当\(a = 1,b = 2\)时,\(a^{3}b=1^{3}\times2=2\),\(ab^{3}=1\times2^{3}=8\),此时\(a^{3}b\neq ab^{3}\),所以\(a = b\)不一定成立;
- 对于\(a=-b\),当\(a = 1,b = 2\)时,同样不满足\(a^{3}b = ab^{3}\),所以\(a=-b\)不一定成立;
- 对于\(ab = 1\),令\(a = 2,b=\frac{1}{2}\),\(a^{3}b=2^{3}\times\frac{1}{2}=4\),\(ab^{3}=2\times(\frac{1}{2})^{3}=\frac{1}{4}\),此时\(a^{3}b\neq ab^{3}\),所以\(ab = 1\)不一定成立。
综上,I、II、III都不一定成立,答案是A。