Вернуться к содержанию учебника
Найдите значение \(m\), при котором корни уравнения
\[ x^3-9x^2+mx-15=0 \]
образуют арифметическую прогрессию.
Вспомните:
\[ x^3-9x^2+mx-15=0 \]
\(x_1, x_2, x_3\) образуют арифметическую прогрессию:
\(x_2 = x_1 + d\),
\(x_3 = x_1 + 2d\)
По теореме Виета:
\[ \begin{cases} x_1+x_2+x_3 = 9,\\ x_1x_2+x_1x_3+x_2x_3 = m,\\ x_1x_2x_3=15 \end{cases} \]
1) \(x_1+x_2+x_3 = 9\)
\(x_1 + x_1 + d + x_1 + 2d = 9\)
\(3x_1 + 3d = 9\) \(/ : 3\)
\(x_1 + d = 3\)
\(x_2 = 3\)
\(x_1 = 3 - d\)
\(x_3 = 3 + d\)
2) \(x_1x_2x_3 = 15\)
\((3-d)\cdot3\cdot(3+d) = 15\)
\(3(9 - d^2) = 15\)
\(27 - 3d^2 = 15\)
\(-3d^2 = 15 - 27\)
\(-3d2 = -12\) \(/ : (-3)\)
\(d^2 = 4\)
\(d = \pm2\)
Если \(d = 2\), то
\(x_1 = 3 - 2=1\)
\(x_3 = 3 + 2=5\)
Если \(d = -2\), то
\(x_1 = 3 - (-2)=3+2=5\)
\(x_3 = 3 + (-2)=3-2=1\)
\( 1,\;3,\;5 \) - корни уравнения, образующие арифметическую прогрессию.
3) \( m=x_1x_2+x_1x_3+x_2x_3 \)
\[ m=1\cdot3+1\cdot5+3\cdot5 \]
\[ m=3+5+15 \]
\[ m=23 \]
Ответ: \( m=23 \).
Пояснения:
Для кубического уравнения
\[ x^3-9x^2+mx-15=0 \]
пусть его корни равны \(x_1, x_2, x_3\). Тогда по теореме Виета выполняются соотношения:
\[ x_1+x_2+x_3=9, \]
\[ x_1x_2+x_1x_3+x_2x_3=m, \]
\[ x_1x_2x_3=15. \]
По условию корни образуют арифметическую прогрессию с разностью \(d\), тогда:
\(x_2 = x_1 + d\),
\(x_3 = x_1 + 2d\).
Из первого уравнения находим \(x_2 = 3\) и выражаем:
\(x_1 = 3 - d\),
\(x_3 = 3 + d\).
Подставляя найденные значения в уравнение \(x_1+x_2+x_3 = 9\) получаем \(d = \pm2\). Следовательно,
\(x_1 =5\), \(x_3 =1\) или \(x_1 =1\), \(x_3 =5\).
Чтобы найти коэффициент \(m\), используем формулу суммы попарных произведений корней:
\[ m=x_1x_2+x_1x_3+x_2x_3. \]
Подставляя найденные корни, получаем:
\[ m=23. \]
Вернуться к содержанию учебника