Тема . Квадратные трёхчлены

Задачи на исследование квадратичной функции

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела квадратные трёхчлены
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#44070

При каких целых числах b  и c  выражение √4x2-+bx+-c  целое при любых целых x?

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Сперва прибегнем к идее, которая часто используется, когда под корнем есть квадратный трёхчлен: выделение полного квадрата. Возможно, это натолкнёт нас на какую-то идею...

Подсказка 2

После выделения полного квадрата под корнем к нему добавляется константа c - (b/4)². По условию корень должен быть целым числом для любого целого x. И тут возникает вопрос: а что будет при достаточно больших x? Не будет ли каких-то проблем с извлечением корня?

Подсказка 3

На самом деле при достаточно больших x эта добавка будет довольно мала по сравнению с полным квадратом. Чем больше полный квадрат, тем дальше от него располагается следующий за ним квадрат. При подстановке всё больших x в конце концов эта добавка станет меньше, чем разница между квадратами соседних чисел, тогда корень не будет целым числом! Что же из этого следует?

Подсказка 4

Это значит, что необходимо равенство добавки нулю. Тогда нетрудно понять, что для достаточности этого условия числу b достаточно быть кратным четвёрке. Попробуем доказать необходимость этого факта. В таких задачах часто помогает подстановка различных "хороших" значений х. Попробуйте поэкспериментировать!

Подсказка 5

Например, обязательно надо подставить x = 0. Тогда получаем, что c = k², k ∈ ℤ. А теперь можно использовать это соотношение и равенство добавки нулю!

Показать ответ и решение

Выделим полный квадрат под корнем:

   ∘---------  ∘ ------------(-)2-
s=  4x2+ bx+c =  (2x + b)2+ c−  b
                      4       4

Легко понять, что условий b= 4k,k ∈ℤ  и c− (b)2 = 0
    4  будет достаточно. Покажем, что они необходимы.

При x= 0  выражение √c-  должно быть целым, значит, необходимо c= k2,k ∈ℤ.

Если корень s  является целым числом, то целым является и 4s− 8x− b =4⋅(s− (2x + b)).
                     4  Применим для выражения в скобках формулу        n2−m2
n − m = n+m  и получим

   2            b 2            b2
44√x-+bx+-c−-(2x+-4)b-= 4√-----c−-16-----b
   4x2+ bx+ c+2x+ 4     4x2+ bx +c+ 2x+ 4

Но при достаточно больших x  правая часть становится по модулю меньше единицы. И при этом должна быть целой. Значит, должна быть равна нулю. Следовательно,    b2       2     2
c= 16  =⇒   b= 16k   =⇒  b= 4k, где k∈ ℤ.

Ответ:

при b =4k,c= k2,  k∈ℤ

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!