Question Number 30918 by naka3546 last updated on 28/Feb/18
Answered by ajfour last updated on 28/Feb/18
$${a}+{b}+{c}={s}_{\mathrm{1}} =\mathrm{15} \\ $$$${a}^{\mathrm{2}} +{b}^{\mathrm{2}} +{c}^{\mathrm{2}} ={s}_{\mathrm{2}} =\mathrm{107} \\ $$$${a}^{\mathrm{3}} +{b}^{\mathrm{3}} +{c}^{\mathrm{3}} ={s}_{\mathrm{3}} =\mathrm{855} \\ $$$${a}^{\mathrm{5}} +{b}^{\mathrm{5}} +{c}^{\mathrm{5}} ={s}_{\mathrm{5}} =\:? \\ $$$${s}_{\mathrm{2}} {s}_{\mathrm{3}} ={s}_{\mathrm{5}} +{a}^{\mathrm{2}} {b}^{\mathrm{2}} \left({a}+{b}\right)+{b}^{\mathrm{2}} {c}^{\mathrm{2}} \left({b}+{c}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:+{c}^{\mathrm{2}} {a}^{\mathrm{2}} \left({c}+{a}\right) \\ $$$${s}_{\mathrm{2}} {s}_{\mathrm{3}} ={s}_{\mathrm{5}} +{s}_{\mathrm{1}} \left({a}^{\mathrm{2}} {b}^{\mathrm{2}} +{b}^{\mathrm{2}} {c}^{\mathrm{2}} +{c}^{\mathrm{2}} {a}^{\mathrm{2}} \right)+ \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:−{abc}\left({ab}+{bc}+{ca}\right)\:\:\:\:…\left({i}\right) \\ $$$${s}_{\mathrm{1}} ^{\mathrm{2}} ={s}_{\mathrm{2}} +\mathrm{2}\left({ab}+{bc}+{ca}\right) \\ $$$$\Rightarrow\:{ab}+{bc}+{ca}\:=\:\frac{{s}_{\mathrm{1}} ^{\mathrm{2}} −{s}_{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:…\left({ii}\right) \\ $$$$\Rightarrow\:\:{ab}+{bc}+{ca}\:=\:\frac{\mathrm{225}−\mathrm{107}}{\mathrm{2}}=\:\mathrm{59} \\ $$$${s}_{\mathrm{3}} =\mathrm{3}{abc}+{s}_{\mathrm{1}} \left({s}_{\mathrm{2}} −{ab}−{bc}−{ca}\right) \\ $$$$\:\:{abc}\:=\:\frac{{s}_{\mathrm{3}} −{s}_{\mathrm{1}} \left({s}_{\mathrm{2}} −{ab}−{bc}−{ca}\right)}{\mathrm{3}} \\ $$$$\Rightarrow\:\:{abc}\:=\:\frac{\mathrm{855}−\mathrm{15}\left(\mathrm{107}−\mathrm{59}\right)}{\mathrm{3}} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\:\mathrm{45} \\ $$$$\left({ab}+{bc}+{ca}\right)^{\mathrm{2}} ={a}^{\mathrm{2}} {b}^{\mathrm{2}} +{b}^{\mathrm{2}} {c}^{\mathrm{2}} +{c}^{\mathrm{2}} {a}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:+\mathrm{2}{abc}\left({a}+{b}+{c}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{59}\right)^{\mathrm{2}} ={a}^{\mathrm{2}} {b}^{\mathrm{2}} +{b}^{\mathrm{2}} {c}^{\mathrm{2}} +{c}^{\mathrm{2}} {a}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}×\mathrm{45}×\mathrm{15} \\ $$$$\Rightarrow\:\:{a}^{\mathrm{2}} {b}^{\mathrm{2}} +{b}^{\mathrm{2}} {c}^{\mathrm{2}} +{c}^{\mathrm{2}} {a}^{\mathrm{2}} =\:\mathrm{2131} \\ $$$$\boldsymbol{{Now}}\:\boldsymbol{{from}}\:\left(\boldsymbol{{i}}\right), \\ $$$$\boldsymbol{{s}}_{\mathrm{2}} \boldsymbol{{s}}_{\mathrm{3}} =\:\boldsymbol{{s}}_{\mathrm{5}} +\boldsymbol{{s}}_{\mathrm{1}} \left(\boldsymbol{{a}}^{\mathrm{2}} \boldsymbol{{b}}^{\mathrm{2}} +\boldsymbol{{b}}^{\mathrm{2}} \boldsymbol{{c}}^{\mathrm{2}} +\boldsymbol{{c}}^{\mathrm{2}} \boldsymbol{{a}}^{\mathrm{2}} \right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:−\boldsymbol{{abc}}\left(\boldsymbol{{ab}}+\boldsymbol{{bc}}+\boldsymbol{{ca}}\right) \\ $$$$\mathrm{107}×\mathrm{855}=\boldsymbol{{s}}_{\mathrm{5}} +\mathrm{15}×\mathrm{2131}−\mathrm{45}×\mathrm{59} \\ $$$$\Rightarrow\:\boldsymbol{{s}}_{\mathrm{5}} =\mathrm{107}×\mathrm{855}+\mathrm{45}×\mathrm{59}−\mathrm{15}×\mathrm{2131} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\boldsymbol{{s}}_{\mathrm{5}} =\:\mathrm{62},\mathrm{175}\:. \\ $$