2)Αν ισχύει
ν.δ.ο
και
όπου
πραγματικοί!
Άσκηση πολυωνύμων Β λυκείου!
Θεωρούμε τα πολυώνυμα P(x)=f(x)+g(x) και Q(x)=f(x)g(x). Για να ισχύει P(x)=Q(x) για κάθε x ανήκει R πρέπει τα πολυώνυμα P και Q να έχουν τον ίδιο βαθμό nP=nQ.
α) Αν τα πολυώνυμα f και g έχουν τον ίδιο βαθμό nf=ng=n τότε nP=n και nQ=2n. Επομένως έχουμε:
n=2n <=> n=0
που σημαίνει ότι τα f και g είναι σταθερά πολυώνυμα, δηλαδή f(x)=α και g(x)=β για κάθε x ανήκει R όπου α,β ανήκουν R
f(x)+g(x)=f(x)g(x) <=> α+β=αβ
Αν α=1 τότε 1+β=β που είναι αδύνατη, οπότε α διάφορο 1
Αν β=1 τότε α+1=1 που είναι αδύνατη, οπότε β διάφορο 1
Άρα α διάφορο 1 και β διάφορο 1. Τότε έχουμε:
α+β=αβ <=> αβ-β=α <=> (α-1)β=α <=> β=α/(α-1)
β) Αν nf>=ng τότε nP=nf και nQ=nf+ng. Επομένως έχουμε
nf=nf+ng <=> ng=0 που σημαίνει ότι το g είναι σταθερό πολυώνυμο, δηλαδή g(x)=β για κάθε x ανήκει R όπου β ανήκει R. Έχουμε
P(x)=f(x)+g(x)=f(x)+β
Q(x)=f(x)g(x)=βf(x)
P(x)=Q(x) <=> f(x)+β=βf(x) <=> βf(x)-f(x)=β <=> (β-1)f(x)=β
(i) Αν β=1 τότε g(x)=1 για κάθε x ανήκει R και επομένως
P(x)=f(x)+1
Q(x)=f(x)
1>0 => f(x)+1>f(x) <=> P(x)>Q(x) για κάθε x ανήκει R
Άρα όταν g(x)=β=1 τότε για οποιοδήποτε πολυώνυμο f ισχύει f(x)+g(x)>f(x)g(x) για κάθε x ανήκει R
(ii) Αν β διάφορο 1 τότε f(x)=β/(β-1)=α που σημαίνει ότι και το f είναι σταθερό πολυώνυμο (nf=0).
Τότε έχουμε P(x)=Q(x)=(β^2)/(β-1) για κάθε x ανήκει R
β) Αν nf<=ng τότε nP=ng και nQ=nf+ng. Επομένως έχουμε
ng=nf+ng <=> nf=0 που σημαίνει ότι το f είναι σταθερό πολυώνυμο, δηλαδή f(x)=α για κάθε x ανήκει R όπου α ανήκει R. Έχουμε
P(x)=f(x)+g(x)=g(x)+α
Q(x)=f(x)g(x)=αg(x)
P(x)=Q(x) <=> g(x)+α=αg(x) <=> αg(x)-g(x)=α <=> (α-1)g(x)=α
(i) Αν α=1 τότε f(x)=1 για κάθε x ανήκει R και επομένως
P(x)=g(x)+1
Q(x)=g(x)
1>0 => g(x)+1>g(x) <=> P(x)>Q(x) για κάθε x ανήκει R
Άρα όταν f(x)=α=1 τότε για οποιοδήποτε πολυώνυμο g ισχύει f(x)+g(x)>f(x)g(x) για κάθε x ανήκει R
(ii) Αν α διάφορο 1 τότε g(x)=α/(α-1)=β που σημαίνει ότι και το g είναι σταθερό πολυώνυμο (ng=0).
Τότε έχουμε P(x)=Q(x)=(α^2)/(α-1) για κάθε x ανήκει R
Επομένως όταν f(x)=1 τότε για οποιοδήποτε πολυώνυμο g ισχύει f(x)+g(x)>f(x)g(x) για κάθε x ανήκει R και η εξίσωση f(x)+g(x)=f(x)g(x) είναι αδύνατη. Επίσης όταν g(x)=1 τότε για οποιοδήποτε πολυώνυμο f ισχύει f(x)+g(x)>f(x)g(x) για κάθε x ανήκει R και η εξίσωση f(x)+g(x)=f(x)g(x) είναι αδύνατη.
Επειδή ισχύει f(x)+g(x)=f(x)g(x) για κάθε x ανήκει R τότε είναι αδύνατον να είναι f(x)=1 για κάθε x ανήκει R και g(x)=1 για κάθε ανήκει R. Επομένως σε αυτήν την περίπτωση όπως δείχτηκε είναι f(x)=α, α διάφορο 1 και g(x)=β, β διάφορο 1 όπου β=α/(α-1).