Каждый из графиков функций y=x^2+ax+b и и y=x^2+bx+a пересекает ось Ox в двух различных точках. Каждый из графиков функций y=x^2+ax+b и и y=x^2+bx+a пересекает ось Ox в двух различных точках, а график y=(x^2+ax+b)(x^2+bx+a) имеет с осью Ox ровно три общие точки. Найдите наименьшее возможное значение суммы всех координат этих трёх точек.
Обозначим корни уравнения x^2+ax+b=0 как x_1 и x_2, а корни уравнения x^2+bx+a=0 как x_3 и x_4.
Так как каждый из графиков пересекает ось Ox в двух различных точках, то уравнения x^2+ax+b=0 и x^2+bx+a=0 имеют два различных корня. Используя формулу дискриминанта, получаем:
a^2-4b > 0 b^2-4a > 0
Также, график функции y=x2+ax+bx^2+ax+bx2+ax+bx2+bx+ax^2+bx+ax2+bx+a имеет с осью Ox ровно три общие точки, следовательно, у уравнения x2+ax+bx^2+ax+bx2+ax+bx2+bx+ax^2+bx+ax2+bx+a есть три корня на оси Ox.
Для того, чтобы иметь три корня уравнения на оси Ox, коэффициент перед x^3 должен быть равен 0, то есть a+b=0 или a=-b.
Подставляем a=-b в неравенства выше:
b^2+4b > 0 4b^2-4b > 0
Эти два неравенства выполнены при b<-4/3, значит b принадлежит интервалу −бесконечность,−4/3-бесконечность, -4/3−бесконечность,−4/3. Так как a=-b, то a принадлежит интервалу 4/3,+бесконечность4/3, +бесконечность4/3,+бесконечность.
Подставим a=-b в уравнение x2+ax+bx^2+ax+bx2+ax+bx2+bx+ax^2+bx+ax2+bx+a и найдем сумму корней:
Сумма корней составляет -−2a-2a−2a/1 = 2a, таким образом, минимальное значение суммы равно 2*−4/3-4/3−4/3 = -8/3.
Итак, наименьшее возможное значение суммы всех координат точек пересечения графика функции y=x2−ax+bx^2-ax+bx2−ax+bx2+bx+ax^2+bx+ax2+bx+a с осью Ox равно -8/3.
Обозначим корни уравнения x^2+ax+b=0 как x_1 и x_2, а корни уравнения x^2+bx+a=0 как x_3 и x_4.
Так как каждый из графиков пересекает ось Ox в двух различных точках, то уравнения x^2+ax+b=0 и x^2+bx+a=0 имеют два различных корня. Используя формулу дискриминанта, получаем:
a^2-4b > 0
b^2-4a > 0
Также, график функции y=x2+ax+bx^2+ax+bx2+ax+bx2+bx+ax^2+bx+ax2+bx+a имеет с осью Ox ровно три общие точки, следовательно, у уравнения x2+ax+bx^2+ax+bx2+ax+bx2+bx+ax^2+bx+ax2+bx+a есть три корня на оси Ox.
Разложим данное уравнение:
x2+ax+bx^2+ax+bx2+ax+bx2+bx+ax^2+bx+ax2+bx+a = x^4+a+ba+ba+bx^3+ab+a2+abab+a^2+abab+a2+abx^2+a2b+ab2a^2b+ab^2a2b+ab2x+ab
= x^4+a+ba+ba+bx^3+2ab+a2+b22ab+a^2+b^22ab+a2+b2x^2+a+ba+ba+babx+ab
Для того, чтобы иметь три корня уравнения на оси Ox, коэффициент перед x^3 должен быть равен 0, то есть a+b=0 или a=-b.
Подставляем a=-b в неравенства выше:
b^2+4b > 0
4b^2-4b > 0
Эти два неравенства выполнены при b<-4/3, значит b принадлежит интервалу −бесконечность,−4/3-бесконечность, -4/3−бесконечность,−4/3. Так как a=-b, то a принадлежит интервалу 4/3,+бесконечность4/3, +бесконечность4/3,+бесконечность.
Подставим a=-b в уравнение x2+ax+bx^2+ax+bx2+ax+bx2+bx+ax^2+bx+ax2+bx+a и найдем сумму корней:
x2+ax+bx^2+ax+bx2+ax+bx2+bx+ax^2+bx+ax2+bx+a = x2−ax+bx^2-ax+bx2−ax+bx2−ax+ax^2-ax+ax2−ax+a = x^4-2ax^3+a2−ba^2-ba2−bx^2+abx-ba
Сумма корней составляет -−2a-2a−2a/1 = 2a, таким образом, минимальное значение суммы равно 2*−4/3-4/3−4/3 = -8/3.
Итак, наименьшее возможное значение суммы всех координат точек пересечения графика функции y=x2−ax+bx^2-ax+bx2−ax+bx2+bx+ax^2+bx+ax2+bx+a с осью Ox равно -8/3.