Let P(x) be a quadratic polynomial with a unit leading coefficient. Given that the polynomials P(x) and P(P(P(x))) have a common root, prove that P(0)P(1)=0. (A. Khrabrov)
Квадратный трёхчлен P(x) с единичным старшим коэффициентом таков, что многочлены P(x) и P(P(P(x))) имеют общий корень. Докажите, что P(0)⋅P(1)=0. (А. Храбров)
Solution
Пусть t — общий корень данных многочленов. Тогда 0=P(P(P(t)))=P(P(0)). Пусть P(x)=x2+ax+b; тогда P(0)=b, P(1)=a+b+1, а значит, 0=P(P(0))=P(b)=ab+b2+b=b(a+b+1)=P(0)⋅P(1), что и требовалось доказать.
Want a route through all this instead of an archive? The track
puts 2,000 problems in a working order, from AMC 10 level to the IMO shortlist.
Source: MathNet,
licensed CC-BY-4.0.
Statement and solution reproduced as published; topic and difficulty added by this site.