График кубического многочлена высекает на прямой, параллельной оси абсцисс, два отрезка длины 1, а на прямой, параллельной прямой y = x, два отрезка, длина одного из которых равна Чему может быть равна длина второго?
(А. Голованов, Ф. Петров)
Очевидно, в условии задачи речь идет о двух отрезках длины 1, имеющих одну общую точку, скажем Сдвинем график многочлена по горизонтали на u и по вертикали на v — эти действия соответствуют замене переменных и изменению функции на константу В результате единичные отрезки окажутся расположенными на оси OX, их общая точка станет началом координат, а поскольку при выполнении сдвигов старший коэффициент многочлена не изменился, мы получим график многочлена При сдвиге прямая перешла в параллельную прямую, пусть она задается уравнением По условию график многочлена пересекает Эту прямую в трех точках. Длина одного из отрезков равна это значит, что x-координаты концов отрезка отличаются на 1, пусть эти координаты равны p и и пусть — координата третьей точки пересечения. Тогда числа и q суть корни уравнения
Преобразовав это уравнение к виду находим, что по теореме Виета
Из этих уравнений легко можно найти p и q: выразим q из первого уравнения и подставим во второе. Мы получим квадратное уравнение из которого найдем Таким образом, получаем две тройки чисел (расположим их по возрастанию).
Первая из них —
здесь длина проекции искомого отрезка равна Вторая тройка чисел симметрична первой
и дает такой же ответ. Осталось найденную длину проекции умножить на
Ответ: длина второго отрезка равна