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#128711

Уравнение

 4   3   2
t + at+ bt =(a+ b)(2t− 1)

имеет положительные решения t1 < t2 <t3 < t4.  Докажите, что t1t4 > t2t3.

Источники: ВСОШ, РЭ, 2024, 11.5 (см. olympiads.mccme.ru)

Показать доказательство

Обозначим k= −a,  ℓ= a+ b,  и перепишем уравнение в виде:

4   3        2
t− kt +(k+ ℓ)t − 2ℓt+ℓ= 0.

Заметим, что

k= t1+ t2+t3+ t4 >0, ℓ =t1t2t3t4 > 0.

Дальше, перепишем уравнение в виде

t4+ℓ(t− 1)2 = kt2(t− 1),

откуда сразу следует, что все его корни строго больше 1. Добавим к каждой части    -
2√ ℓt2(t− 1),  уравнение превратится в

(t2+ u(t− 1))2 = v2t2(t− 1),

где     √-
u =  ℓ,     ∘----√-
v = k+ 2 ℓ.

Если обозначить   √ ----
s=  t− 1,  то получим однородное уравнение

t2 − vst+us2 = 0,

из которого следует, что t∕s= c1,c2,  где

       √-2----         √-2----
c1 = v-−-v-−-4u, c2 = v-+-v-−-4u.
         2               2

Дальше, каждое из уравнений t∕s= ci  можно переписать в виде

t2− cit+ ci = 0.

Эти уравнения различны, и каждое из них имеет два различных положительных корня, так как исходное уравнение имеет 4 различных положительных корня. Из этого следует, что 4 <c1 < c2.

Так как функция         √ ------
f(x)= x−  x2− 4x  строго убывает при x> 4  (это несложно показать, например, взяв производную), то

    ∘------      ∘------
c2−  c22− 4c2 <c1−  c21− 4c1.

Теперь уже легко вычислить и упорядочить ti  :

   c − ∘c2−-4c      c − ∘c2−-4c
t1 =-2----2---2 < t2 =-1----1---1
        2                2

         ∘ ------         ∘ ------
      c1+  c21− 4c1     c2+  c22− 4c2
< t3 =-----2-----< t4 =-----2-----,

значит, t1t4 =c2 > c1 = t2t3.

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!