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#126631

Есть два приведенных (то есть с коэффициентом 1 при старшей степени) многочлена P(x)  и Q (x)  равных четных степеней с вещественными коэффициентами. Известно, что уравнение P(x)= Q(x)  не имеет вещественных корней. Какие из следующих уравнений имеют, а какие не имеют вещественные корни (хотя бы один корень)?

1.

P (x)= Q(x+ 1)

2.

P (x+ 1)= Q(x+1)

3.

P (x+ 2)= Q(x+1)

Источники: Иннополис - 2025, 10.1 ( см. lk-dovuz.innopolis.university)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Посмотрим внимательно на предложенные уравнения. Ответ на один из пунктов задачи можно дать простой заменой переменных, но что делать с остальными?

Подсказка 2

Давайте вспомним, что интересного мы знаем о количестве корней многочлена с вещественными коэффициентами? Может ли быть так, что многочлен нечётной степени не имеет вещественных корней?

Подсказка 3

Чтобы определить чётность многочлена, получающегося в результате работы с каждым из уравнений, будем работать в первую очередь с двумя старшими степенями всех многочленов. Представьте P(x) в виде х^(2n) + a*x^(2n - 1) + p(x) и Q(x) в виде х^(2n) + b*x^(2n - 1) + q(x) — что можно сказать про коэффициенты а и b?

Подсказка 4

Рассмотрим первое уравнение! Запишите его при помощи представлений из первого пункта, а бином Ньютона поможет нам чуть-чуть раскрыть скобки и представить в нужной форме правую часть. Приведите подобные слагаемые для разности и сделайте выводы о чётности получившегося многочлена.

Подсказка 5

Нужно ли нам что-то раскрывать, чтобы сделать выводы о третьем уравнении? Если внимательно на него посмотреть, то перестановки и замена переменной решают эту задачу!

Показать ответ и решение

Введём обозначения, пользуясь условием.

       2n    2n−1
P(x)= x  +ax    +p(x),

       2n    2n−1
Q(x)= x  +bx    +q(x),

где p(x),q(x)  — многочлены степени не выше 2n− 2.  Так как уравнение P(x)=Q (x)  не имеет вещественных корней, то и уравнение P (x+ 1)= Q(x+1)  не может иметь вещественных корней, так как мы имеем простую замену переменных. Поскольку P (x)= Q(x)  не имеет вещественных корней, имеем a= b,  иначе P(x)− Q(x)  был бы многочленом нечётной степени 2n − 1  и потому имел бы хотя бы один вещественный корень.

Рассмотрим уравнение P(x)= Q(x+1)  и раскроем все члены (x+ 1)k,  где 0≤ k≤ 2k,  по формуле бинома Ньютона:

              2n        2n− 1           2n     2n−1         2n−1
Q(x+ 1)= (x+ 1)  +b(x+1)    +q(x+ 1)= (x  +2nx    + r(x))+ b(x    + s(x))+t(x) =

= x2n+ (2n+ a)x2n−1+ u(x),

где a =b,  многочлены r(x),s(x),t(x),u(x)  имеют степени не выше 2n− 2.  Следовательно,

P(x)− Q(x+ 1)=(x2n+ ax2n−1+ p(x))− (x2n+ (2n+ a)x2n−1+ u(x))= −2nx2n−1+ (p(x)− u(x))

является многочленом нечётной степени с вещественными коэффициентами, и, следовательно, уравнение P(x) =Q (x+ 1)  имеет хотя бы один вещественный корень.

Уравнение P(x+ 1) =Q (x)  имеет вещественный корень, что доказывается из предыдущих рассуждений после перестановки P  и  Q,  из чего после простой замены следует существование вещественного корня уравнения P(x+ 2)= Q(x+ 1).

Ответ:

Уравнения 1 и 3 имеют хотя бы по одному вещественному корню каждое, а уравнение 2 не имеет ни одного вещественного корня.

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!