Two monic quadratic trinomials and are given, each of them has two distinct real roots. Assume that and . Find all possible values of the sum of all four roots of the trinomials.
Solution
Первое решение. Пусть , . Тогда условия задачи запишутся в виде
Вычитая из первого равенства второе, получаем , то есть . Но по теореме Виета — это сумма корней первого трёхчлена, — сумма корней второго трёхчлена, откуда и следует требуемое.
Второе решение. Рассмотрим вспомогательный квадратный трёхчлен (он тоже приведённый!). Тогда — линейный многочлен с корнями 1 и 2; значит, он тождественно нулевой, то есть . Поэтому, если является корнем , то является корнем , и сумма этих двух корней равна 3. Аналогично, сумма остальных корней этих многочленов также равна 3.
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.