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#78818

Для какого наименьшего натурального числа a  существуют целые числа b  и c  такие, что квадратный трёхчлен ax2+bx+ c  имеет два различных положительных корня, не превосходящих -1-
1000?

Источники: Всеросс., 2022, ЗЭ, 9.6(см. olympiads.mccme.ru)

Показать ответ и решение

Первое решение. Докажем, что a≥ 1001000.  Заметим, что если y  —корень трёхчлена ax2+bx+ c,  то 1∕y  —корень трёхчлена   2
cx + bx +a.  Поэтому в задаче нужно найти наименьшее натуральное a,  для которого корни x1  и x2  некоторого трёхчлена   2
cx + bx +a  (с целыми b  и c  ) больше 1000.  Поскольку x1  и x2  положительны и x1x2 =a∕c  (по теореме Виета), имеем c> 0.

Если c= 1,  то         √ 2-----
|x1− x2|=  b − 4a≥ 1.  Поскольку меньший корень не меньше 1000,  больший корень не меньше 1001,  а тогда a= x1x2 ≥ 1001 ⋅1000.  Если же c≥2,  то a =cx1x2 ≥ 2x1x2 > 2000000.  В обоих случаях требуемая оценка доказана.

Осталось заметить, что трёхчлен  2
x − (1000+ 1001)x +1001⋅1000  имеет корни 1000  и 1001,  поэтому a= 1001000  подходит.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Второе решение. Положим для краткости n =1000.  Пусть x1  и x2  — два различных корня трёхчлена f(x)= ax2+ bx +c,  причём 0 <x1 < x2 ≤ 1n.  Тогда число b= −a(x1+x2)  отрицательно, а число c=ax1x2  положительно. Более того, имеем −ab= x1+ x2 < 2n,  откуда a> − nb2 .

Поскольку корни различны, дискриминант D = b2− 4ac  положителен. Следовательно, b2 > 4ac> −2nbc  и, значит, − b> 2nc.  Поэтому a> (−b)⋅ n2 > 2nc⋅ n2 = n2.c  Пусть a= n2c+d,  где d  — натуральное число.

Предположим, что a< n2+ n.  Тогда c= 1  и d< n.  Стало быть,

    (  )
0≤ f  1 = -a2 + b+ c= d2 + b +2 <-1+ b+ 2
      n   n    n     n   n     n   n

и, значит, − b< 2n+ 1.  Следовательно, − b≤ 2n  и

D =b2− 4ac≤4n2− 4(n2+d)= −4d <0

Это противоречие показывает, что d≥ n.

Если же a =n2+ n,  то при b=− 2n − 1  и c= 1  трёхчлен имеет корни x1 = -1-
    n+1  и x2 = 1.
    n

Ответ:

 a =1001000

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!