Each of the trinomials and has at least one real root; moreover, all real roots of those trinomials are integers. Prove that the trinomial has no real roots.
Solution
Пусть — соответственно дискриминанты этих трёхчленов. Первые два уравнения имеют только целые корни, поэтому , где числа и можно считать целыми неотрицательными. Вычитая из первого равенства второе, получаем, что , то есть . Числа и — одной чётности, поэтому это равенство может выполняться только если . Но тогда , и, значит, дискриминант третьего уравнения — отрицательный.
Второе решение. По теореме Виета числа и целые.
Пусть и — корни трёхчлена , а — любой из корней трёхчлена . Поскольку имеет хотя бы один корень, корни трёхчлена различны.
Поскольку оба множителя в правой части целые, они могут быть равны лишь . Аналогично, . Так как , отсюда следует, что и . Так как это рассуждение верно для произвольного корня трёхчлена , его корни совпадают, то есть . А тогда многочлен положителен на всей оси, то есть корней не имеет.