сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Сколь­ко су­ще­ству­ет урав­не­ний x в кубе плюс a x в квад­ра­те плюс b x плюс c=0 с раз­лич­ны­ми ко­эф­фи­ци­ен­та­ми a, b, c, с кор­ня­ми ко­то­рых яв­ля­ют­ся числа a, b, c.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть урав­не­ние имеет три раз­лич­ных корня  альфа , бета , гамма , не равно q 0. Тогда

 си­сте­ма вы­ра­же­ний альфа в квад­ра­те a плюс альфа b плюс c= минус альфа в квад­ра­те , бета в квад­ра­те a плюс бета b плюс c= минус бета в квад­ра­те , гамма в квад­ра­те a плюс гамма b плюс c= минус гамма в квад­ра­те . конец си­сте­мы .

Будем сна­ча­ла счи­тать, что все корни урав­не­ния от­лич­ны от 0. Рас­смат­ри­вая за­пи­сан­ные ра­вен­ства как си­сте­му урав­не­ний с пе­ре­мен­ны­ми a, b, c и ис­клю­чая а из вто­ро­го и тре­тье­го урав­не­ний, по­лу­чим

 си­сте­ма вы­ра­же­ний левая круг­лая скоб­ка альфа в квад­ра­те бета минус альфа бета в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка b плюс левая круг­лая скоб­ка альфа в квад­ра­те минус бета в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка c минус альфа в квад­ра­те бета в квад­ра­те = альфа в квад­ра­те бета в квад­ра­те , левая круг­лая скоб­ка альфа в квад­ра­те гамма минус альфа гамма в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка b плюс левая круг­лая скоб­ка альфа в квад­ра­те минус гамма в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка минус альфа в квад­ра­те гамма в квад­ра­те = альфа в квад­ра­те гамма в квад­ра­те . конец си­сте­мы .

По­сколь­ку a не равно q бета и a не равно q гамма , то по­след­няя си­сте­ма при­ни­ма­ет вид

 си­сте­ма вы­ра­же­ний альфа бета b плюс левая круг­лая скоб­ка альфа плюс бета пра­вая круг­лая скоб­ка c= альфа в квад­ра­те бета в квад­ра­те , альфа гамма b плюс левая круг­лая скоб­ка альфа плюс гамма пра­вая круг­лая скоб­ка c= альфа в квад­ра­те гамма в квад­ра­те , конец си­сте­мы .

и после ис­клю­че­ния b по­лу­чим, что c= минус альфа бета гамма , а тогда после оче­вид­ных вы­чис­ле­ний будем иметь b=a бета плюс a гамма плюс бета гамма , a= минус левая круг­лая скоб­ка альфа плюс бета плюс гамма пра­вая круг­лая скоб­ка . Если те­перь урав­не­ние удо­вле­тво­ря­ет усло­вию вы­да­чи, то, по до­ка­зан­но­му, вы­пол­ня­ют­ся ра­вен­ства

 a= минус левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка , b=a b плюс a c плюс b c, c= минус a b c.

Так как c не равно q 0, то a b= минус 1, и пер­вые два ра­вен­ства при­ни­ма­ют вид 2 a в квад­ра­те плюс a c минус 1=0,  a в квад­ра­те c минус a минус c плюс 1=0. Пе­ре­пи­сав вто­рое из них в виде  левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка c минус a минус 1, за­ме­тим, что при a=1 из пер­во­го ра­вен­ства по­лу­ча­ем c= минус 1=b, что про­ти­во­ре­чит усло­вию, а при a не равно q 1 имеем a c плюс c=1, и пер­вое ра­вен­ство при­ни­ма­ет вид 2 a в квад­ра­те минус c=0, то есть  левая круг­лая скоб­ка a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка c минус левая круг­лая скоб­ка a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 2 a в квад­ра­те , или

 2 a в кубе плюс 2 a в квад­ра­те минус 1=0.

Ис­сле­до­ва­ние функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =2 x в кубе плюс 2 x в квад­ра­те минус 1 по­ка­зы­ва­ет, что она имеет точку мак­си­му­ма x= минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , причём f левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 19, зна­ме­на­тель: 27 конец дроби яв­ля­ет­ся её наи­боль­шим зна­че­ни­ем на  левая квад­рат­ная скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , так что урав­не­ние f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =0 не имеет от­ри­ца­тель­ных урав­не­ний. C дру­гой сто­ро­ны, на  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая квад­рат­ная скоб­ка функ­ция f мо­но­тон­на, f левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 1 мень­ше 0,  f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =3 боль­ше 0 и, сле­до­ва­тель­но, урав­не­ние f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =0 имеет ровно один (по­ло­жи­тель­ный) ко­рень a0.

Убе­дим­ся, что числа a_0, b_0= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a_0 конец дроби и c_0= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a_0 плюс 1 конец дроби раз­лич­ны. В самом деле

 b_0=a_0 \Rightarrow a_0 в квад­ра­те = минус 1,

 c_0=a_0 \Rightarrow a_0= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a_0 плюс 1 конец дроби \Rightarrow a_0 в квад­ра­те плюс a_0 плюс 1=0,

что не­вер­но и, кроме того,

 b_0=c_o \Rightarrow минус a_0=a_0 плюс 1 \Rightarrow a_0= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

од­на­ко  минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби не яв­ля­ет­ся кор­нем урав­не­ния 2 a в кубе плюс 2 a в квад­ра­те минус 1=0.

Таким об­ра­зом, усло­вию за­да­чи удо­вле­тво­ря­ет един­ствен­ное урав­не­ние с кор­ня­ми, от­лич­ны­ми от. Если один из кор­ней равен 0, то c=0, и мы долж­ны найти все квад­рат­ные урав­не­ния вида x в квад­ра­те плюс a x плюс b=0, с ко­эф­фи­ци­ен­та­ми a, b, от­лич­ны­ми от 0 и друг от друга, име­ю­щие корни a и b. По тео­ре­ме Виета по­лу­ча­ем си­сте­му

 си­сте­ма вы­ра­же­ний a плюс b= минус a, a b=b, конец си­сте­мы .

от­ку­да a=1,  b= минус 2, и по­лу­ча­ем окон­ча­тель­но, что усло­вию за­да­чи удо­вле­тво­ря­ют два урав­не­ния:

 x в кубе плюс x в квад­ра­те минус 2 x=0,  x в кубе плюс a_0 x в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a_0 конец дроби x минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a_0 плюс 1 конец дроби =0,

где a0  — един­ствен­ный ко­рень урав­не­ния 2 x в кубе плюс 2 x в квад­ра­те минус 1=0.

 

Ответ: усло­вию за­да­чи удо­вле­тво­ря­ют два урав­не­ния:  x в кубе плюс x в квад­ра­те минус 2 x=0 и  x в кубе плюс a_0 x в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a_0 конец дроби x минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a_0 плюс 1 конец дроби =0, де a0  — един­ствен­ный ко­рень.