Тема . Многочлены

Многочлены с целыми коэффициентами и теорема Безу

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела многочлены
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#74869

Пусть f  — многочлен с целыми коэффициентами. Известно, что уравнение f(x)= x  не имеет решений в целых числах. Докажите, что уравнение f(f(f(x)))= x  тоже не имеет решений в целых числах.

Показать доказательство

Предположим противное – пусть существует такое целое x,
 0  что
f(f(f(x0)))= x0.  Рассмотрим выражение f(f(f(x0)))− f(f(x0)) =x0− f(f(x0)).  Согласно теореме Безу, оно делится на f(f(x0))− f(x0).  Значит и
x0− f(f(x0))+ f(f(x0))− f(x0)= x0− f(x0)  делится на f(f(x0))− f(x0).  Так как уравнение f(x)= x  не имеет решений в целых числах, x0− f(x0)⁄= 0  и f(f(x0))− f(x0)⁄= 0,  а значит

|f(x0)− x0|≥ |f(f(x0))− f(x0)|> 0

С другой стороны, по теореме же Безу,              ..
f(f(x0))− f(x0). f(x0)− x0,  значит

|f(f(x0))− f(x0)|≥|f(x0)− x0|> 0

Такое возможно только если |f(x0)− x0|=|f(f(x0))− f(x0)|,  откуда либо
f(x0)− x0 = f(x0)− f(f(x0)),  либо f(x0)− x0 = f(f(x0))− f(x0).  В первом случае x0 =f(f(x0))  и, так как x0 = f(f(f(x0))),  получаем что f(f(x0))  является решением уравнения f(x)=x,  что противоречит условию задачи. Теперь разберем второй случай. Ясно, что если x0  является решением уравнения x= f(f(f(x))),  то и f(x0)  тоже. Повторим рассуждение с самого начала, заменив в нем x0  на f(x0).  Получим, что |f(f(f(x0)))− f(f(x0))|=|f(f(x0))− f(x0)|.  Мы уже знаем, что один из способов раскрытия модуля приводит к противорчию, поэтому выберем второй: f(f(f(x0)))− f(f(x0))= f(f(x0))− f(x0)= x0− f(f(x0)).  Запишем рядом это уравнение и уравнение выше

x0− f(f(x0))= f(f(x0))− f(x0)= f(x0)− x0

Мы получили, что x0,f(x0),f(f(x0))   – попарно различные числа, попарные разности которых совпадают. Такого, конечно, быть не может, по крайней мере потому, что разность между наименьшим и наибольшим числом строго больше, чем разность любых других двух чисел. Противоречие.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!