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#75649

Исходно на доске написаны многочлены x2− 4x  и x3− 3x2+ 5.  Если на доске написаны многочлены f(x)  и g(x),  разрешается дописать на неё многочлены f(x)+ g(x),f(x)g(x),f(g(x))  и cf(x),  где c  — произвольная (не обязательно целая) константа. Может ли на доске после нескольких операций появиться многочлен вида  n
x − 1  (при натуральном n  )?

Источники: Всеросс., 2014, ЗЭ, 11.7(см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка

Понять, какие многочлены получатся очень тяжело, но легче посмотреть на их производные. Поймите, что будет общего у всех производных полученных функций.

Показать ответ и решение

Рассмотрим производные изначальных многочленов: (x2− 4x)′ = 2x − 4,(x3 − 3x2+ 5)′ = 3x2− 6x.  Обе производные имеют нули в x =2.

Теперь докажем следующую лемму:

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лемма. Имеется множество функций, каждая из которых имеет ноль производной в заданной точке. Тогда, любая новая функция, полученная способом, описанным в задаче, из функций множества, тоже будет иметь корень производной в этой точке.

Доказательство леммы. Пусть новая функция h  была получена из функций f  и g  по одному из способов, упомянутых в условии. По условию леммы имеется такое фиксированное x =a,  что  ′     ′
f (a)= g(a)= 0.

 1) h =f +g ⇒  h′ =f′+ g′ ⇒ h′(a)= f′(a)+ g′(a)= 0.  Значит, x= a  — ноль функции h.

 2) h =f ⋅g ⇒ h′ = f′⋅g+ f ⋅g′ ⇒ h′(a)= f′(a)⋅g(a)+g′(a)⋅f(a)=0.  Значит, x =a  — ноль функции h.

 3) h(x)= f(g(x)) ⇒ h′ = f′(g(x))⋅g′(x) ⇒ h′(a)= f′(g(a))⋅g′(a)= 0.  Значит, x =a  — ноль функции h.

 4) h =c ⋅f ⇒  h′ =c ⋅f′ ⇒ h′(a)= c⋅f′(a)= 0.  Значит, x= a  — ноль функции h.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лемма доказана. Вернемся к исходной задаче. По лемме мы получаем, что каждая новая функция на доске будет иметь ноль производной в точке x= 2.  Но рассмотрим функцию, которую мы хотим получить: (xn− 1)′ = nxn− 1.  Заметим, что у ее производной не имеется нуля в точке x= 2.  Значит, по лемме мы не можем получить такую функцию.

Ответ:

Нет, не может

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!