Даны сто квадратных трехчленов, все старшие коэффициенты которых различны. Оказалось, что графики любых двух из них имеют ровно одну общую точку. Докажите, что графики всех трехчленов имеют общую точку.
Если графики двух квадратных трёхчленов имеют ровно одну общую точку, значит, разность этих трёхчленов имеет ровно один корень, то есть она либо линейная функция, чего не может быть по условию, так как старшие коэффициенты трёхчленов различны, либо полный квадрат.
Рассмотрим 3 квадратных трёхчлена f, g и h. Пусть Тогда
Этот трёхчлен тоже должен и меть единственный корень.
Если числа a и b одного знак а, то
во всех точках, за исключением случая, когда Если числа a и b одного знака, то
в точках и принимает значения разных знаков, то есть точно имеет 2 корня (если только и опять же не равны).
Значит,
и
т. е. имеет корень в той же точке, что и и т. е. графики трёхчленов и h имеют одну общую точку. Подставляя вместо h любой другой трёхчлен из данного набора, получаем, что его график проходит через общую точку графиков f и g, значит, графики всех трёхчленов имеют общую точку.