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#129650

Дано натуральное число n.  Илья задумал пару различных многочленов степени n  (с вещественными коэффициентами), аналогично Саша задумал пару различных многочленов степени n.  Лёня знает n;  его цель — выяснить, одинаковые ли пары многочленов у Ильи и Саши. Лёня выбирает набор из k  вещественных чисел x1 < x2 < ...< xk  и сообщает эти числа. В ответ Илья заполняет таблицу 2× k:  для каждого i= 1,2,...,k  он вписывает в две клетки i  -го столбца пару чисел P(xi),Q (xi)  (в любом из двух возможных порядков), где   P  и Q  — задуманные им многочлены. Аналогичную таблицу заполняет Саша. При каком наименьшем k  Лёня сможет (глядя на таблицы) наверняка добиться цели?

Источники: ВСОШ, ЗЭ, 2024, 10.3 (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Предположим, Лёня выбрал k = 2n точек. Можем ли мы придумать две разные пары многочленов степени n (P₁, Q₁ и P₂, Q₂), при которых таблицы Ильи и Саши будут одинаковыми, хотя пары многочленов разные. Как можно использовать факт, что в таблице порядок значений P(xᵢ) и Q(xᵢ) не фиксирован?

Подсказка 2

Попробуем "разделить" точки на два набора по n штук. Пусть A(x) обращается в ноль на первом наборе точек, а B(x) — на втором. Какие значения будут принимать многочлены вида ±A ± B в выбранных точках?

Подсказка 3

Теперь пусть Лёня выбрал k = 2n + 1 точек. Предположим, что таблицы Ильи и Саши совпали. Сколько раз каждый многочлен Ильи (P₁ или Q₁) обязан совпасть по значению с каким-то многочленом Саши (P₂ или Q₂) в одной и той же точке xᵢ?

Подсказка 4

Найдется пара многочленов, один Сашин, второй Ильи, у которых значения совпадают хотя бы n + 1 точке. Если два многочлена степени не выше n принимают одинаковые значения в более чем n различных точках, что можно сказать об этих многочленах?

Показать ответ и решение

Покажем, что при k =2n  (а тем более при k <2n  ) Лёня не сможет однозначно определить определить пару P,  Q.  Пусть он назвал

x1 < x2 < ...< x2n.

Положим

A =(x− x)(x− x)...(x− x ), B = (x − x )(x − x  )...(x− x ),
        1     2       n         n+1     n+2       2n

так что A(xi)= 0  для i= 1,2,  ...,n  и B(xi)= 0  для i= n+ 1,n+ 2,  ...,2n.  Тогда если Илья загадал P1 =A + 2B  и Q1 =− A− 2B,  то в i  -м столбце таблицы будут числа ±2B(xi)  при i= 1,2,  ...,n  и числа ±A(xi)  при i= n+ 1,  n+ 2,...,2n.  Но та же таблица годится для пары P2 = A− 2B  и Q2 = −A +2B,  её мог загадать Саша.

С другой стороны, покажем, что при k= 2n+ 1  таблице Ильи может удовлетворять не более одной пары многочленов P,Q.  Предположим противное, и есть две такие пары: P1,Q1  и P2,Q2.  Тогда P2  совпадает с P1  или Q1  хотя бы при n +1  различных значениях аргумента, пусть, скажем, с P1.  Но тогда P1  и P2  — одинаковые многочлены (поскольку их разность — многочлен степени не выше n,  имеющий не менее n+ 1  различных корней). Из таблицы тогда получаем, что значения Q1  и Q2  совпадают в 2n +1  точке, а тогда и Q1 = Q2.

Ответ:

 2n+ 1

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!