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#85574

При каких натуральных m  и n  существуют унитарные многочлены P (x)  и Q(x)  с вещественными коэффициентами такие, что degP(x)= m,degQ(x)=n,  и уравнение P(Q(x))= Q(P(x))  не имеет вещественных корней?

Показать ответ и решение

Если m = n= 1,  то P(Q(x))=Q (P(x)).  Если m = 2k,n = 1,  то обозначив Q(x) =x +c,  получаем

P (Q (x))− Q (P(x))=P (x +c)− P (x)− c

Последний многочлен имеет степень n− 1= 2k− 1,  а значит, имеет действительный корень. Покажем, что при всех остальных парах (m,n)  такие многочлены P (x)  и Q(x)  существуют. Если одно из чисел m  или n  четно (не умаляя общности n  ) положим P (x)= xm,Q(x)=xn +2.  Тогда P(Q(x))− Q(P(x))= (xn+ 2)m − xmn − 2.  У последнего многочлена все степени одночленов четные, при них положительные коэффициенты, и при этом свободный член больше 0.  Значит, данный многочлен строго положителен на всей вещественной оси.

Если же оба числа m,n  — нечетные, не умаляя общности n >1.  Положим       m        n
P(x)=x  ,Q (x)= x + 3.  Тогда

                 n    m   mn
P(Q(x))− Q(P(x))= (x +3)  − x  − 3

Обозначим xn  через y  и докажем, что многочлен R(y)=(y+ a)n − yn− 3  не имеет корней. Степень данного многочлена четная, при этом в нулях производной выполнено

  ′         n−1    n−1
R (y)=n(y+ 3)  − ny   = 0

откуда (y+ 3)n−1 = yn−1,  то есть y =±3∕2.  А значит в нулях производной R(y)= 3⋅yn−1− 3= 3⋅(3∕2)n−1− 3> 0.  Итого, при достаточно больших y  многочлен R(y)  больше 0,  а также он больше нуля во всех нулях производной. Значит, он больше нуля при всех вещественных y.

Ответ:

При всех (m,n)⁄= (1,1),(1,2k),(2k,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!