«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М1515

Условие задачи (1995, № 5) Задача М1515 // Квант. — 1995. — № 5. — Стр. 20; 1996. — № 2. — Стр. 15.

Известно, что $f(x)$‍,$g(x)$‍‍ и $h(x)$‍‍ — квадратные трёхчлены. Может ли уравнение $f(g(h(x)))=0$‍‍ иметь корни 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8?

С. И. Токарев

Российская математическая олимпиада


Изображения страниц

Решение задачи (1996, № 2) Задача М1515 // Квант. — 1995. — № 5. — Стр. 20; 1996. — № 2. — Стр. 15.

Ответ: не может.

Предположим, что числа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 — корни уравнения $f(g(h(x)))=0$‍.‍ Если прямая $x=a$‍‍ — ось параболы, задаваемой уравнением $y=h(x)$‍,‍ то $h(x_1)=h(x_2)$‍‍ тогда и только тогда, когда $x_1+x_2=2a$‍.‍ Многочлен $f(g(x))$‍‍ имеет не более четырёх корней, но числа $h(1)$‍,$h(2)$‍,$\ldots$‍,$h(8)$‍‍ являются его корнями, следовательно, $a=4{,}5$‍‍ и $h(4)=h(5)$‍,$h(3)=h(6)$‍,$h(2)=h(7)$‍,$h(1)=h(8)$‍.‍ Кроме того, мы попутно доказали, что числа $h(1)$‍,$h(2)$‍,$h(3)$‍,$h(4)$‍‍ образуют монотонную последовательность.

Аналогично, рассматривая трёхчлен $f(x)$‍‍ и его корни $g(h(1))$‍,$g(h(2))$‍,$g(h(3))$‍‍ и $g(h(4))$‍,‍ получаем, что $h(1)+h(4)=2b$‍,$h(2)+h(3)=2b$‍,‍ где прямая $x=b$‍‍ — ось параболы, задаваемой уравнением $y=g(x)$‍.‍ Но из уравнения $h(1)+h(4)=h(2)+h(3)$‍‍ для $h(x)=Ax^2+Bx+C$‍‍ следует, что $A=0$‍.‍ Противоречие.

С. И. Токарев


Метаданные Задача М1515 // Квант. — 1995. — № 5. — Стр. 20; 1996. — № 2. — Стр. 15.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1995. — № 5. — Стр.  [условие]

1996. — № 2. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М1515 // Квант. — 1995. — № 5. — Стр. 20; 1996. — № 2. — Стр. 15.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m1515/