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#77060

Дан непостоянный многочлен P(x)  с вещественными коэффициентами. Докажите, что существует натуральное число m  такое, что для любого приведённого многочлена Q(x),  степень d  которого не меньше m,  количество целых решений неравенства |P(Q(x))|≤ 1  не превосходит d.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Чтобы решить сложную задачу, а данная таковой является нужно смелое предположение. Так вот, докажите, что хотя бы одно значение приведённого многочлена Q(x) степени d в d+1 целой точке по модулю не меньше d!/2^d. Как такое доказывать? Предлагается сделать это «в лоб», интерполяционная формула Лагранжа вам в помощь.

Подсказка 2

Осталось совсем немного. Чем так хороша придуманная оценка? На самом деле просто факториал растет быстрее, чем показательная функция, тогда полученное выражение может быть больше любой наперед заданной константы A при d >= m. Осталось лишь подобрать хорошее A и воспользоваться чудесной оценкой.

Показать доказательство

Докажем, что хотя бы одно значение приведённого многочлена Q(x)  степени d  в d+ 1  целой точке по модулю не меньше d!∕2d.  Пусть x0 < x1 < ...< xd  — эти точки. Тогда выполняется равенство (интерполяционная формула Лагранжа)

      ∑d
Q(x)=    Q(xk)--(x-− x0)...(x−-xk−1)(x-− xk+1)...(x− xd)-
      k=0     (xk− x0)...(xk− xk−1)(xk − xk+1)...(xk − xd)

Значит,

   ||∑d    Q (x )   ||          ||∑d    1   ||            2d
1 =|||   ∏---(xk−-x)|||≤ makx|Q (xk)||||   k!(d−-k)!|||= makx|Q (xk)|⋅d!
    k=0  j⁄=k  k  j             k=0

откуда легко следует требуемое неравенство (первое равенство — сравнение старших коэффициентов в интерполяционной формуле Лагранжа).

Поскольку d!∕2d  при d> 2  возрастает и стремится к бесконечности, то для любого A >0  существует такое m,  что d!∕2d > A  при d ≥m.  Пусть A  — такое число, что многочлен P (x)  принимает все свои значения, по модулю меньше 1  внутри интервала (− A;A).  Для соответствующего m  верно утверждение задачи: ведь если бы у неравенства из условия нашлись хотя бы d+ 1  решение, то по утверждению выше среди решений нашлось бы xk  такое, что           d
|Q(xk)|≥d!∕2  >A.  Но тогда |P (Q(xk))|> 1  по выбору числа A.

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!