Тема . Заключительный этап ВсОШ
Закл (финал) 11 класс
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела заключительный этап всош
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#77057

Пусть P(x)  — ненулевой многочлен с неотрицательными коэффициентами такой, что функция y = P(x)  — нечетная. Может ли оказаться, что для различных точек A1,A2,...,An  на графике G :y = P(x)  выполняются условия: касательная к графику G  в точке A1  проходит через точку A2,  касательная в точке A2  проходит через точку A3,...,  касательная в точке An  — через точку A1?

Источники: Всеросс., 2021, ЗЭ, 11.2(см. olympiads.mccme.ru)

Показать ответ и решение

Первое решение. Покажем, что при данных условиях на многочлен каждая следующая точка касания лежит по другую сторону от оси Oy,  чем предыдущая.

Пусть            2m+1        2m−1
P(x)= a2m+1x    +a2m−1x    + ...+ a1x  — данный многочлен, Q(x)  — его производная. Пусть A (z;P(z))  — это k  -я точка касания, а B (t;P(t))− (k+ 1)  -я. Тогда касательная в точке A  имеет уравнение y =Q(z)(x− z)+ P(z).  Значит, P (t)= Q(z)(t− z)+P (z),  откуда P (t)− P(z)= (t− z)Q(z).  Разделив это равенство на t− z  и перенеся все слагаемые в правую часть, получим при четной степени n− 1= 2m  выражение:

     (                              )
a2m+1 (2m+ 1)z2m − t2m− t2m−1z− ...− z2m

Пусть z  и t  одного знака (считаем, что 0  с любым числом одного знака). Если |z|>|t|,  то выражение в скобках положительно, если же |z|< |t|,  то оно отрицательно. Такие же знаки будут иметь выражения при остальных степенях: 2m − 2,2m − 4,...,0.  Значит, если    z  и t  одного знака, то равенство (t− z)Q(z)− (P(t)− P(z))= 0  невозможно. Итак, любые две последовательные точки касания должны находиться по разные стороны от оси Oy.  И в силу нечетности n  касательная в точке An  не может пройти через точку A1.

Второе решение. Заметим, что функция   k
ax  при a ≥0  и нечетном k  выпукла на [0,∞ )  и вогнута на (− ∞,0].  Многочлен P(x)  представляется в виде суммы нескольких функций такого вида, потому что P(x)  является нечетной функцией, а его коэффициенты неотрицательные. Тогда функция P(x)  также выпукла на [0,∞ )  и вогнута на (−∞,0].  Это означает, что касательная в точке графика P  с положительной абсциссой вторично не пересекает график в точках с неотрицательной абсциссой, и наоборот. Кроме того, касательная к графику в нуле не имеет с ним больше общих точек. Это означает, что абсциссы точек A1,...,An  отличны от нуля, а их знаки чередуются. Тогда у точек An  и A1  абсциссы одного знака, поэтому касательная в точке An  не проходит через точку A1.

Ответ:

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 обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или 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!