1996 AIME 第 5 题

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5.

设方程 x3+3x2+4x11=0x^3+3x^2+4x-11=0 的根为 aabbcc,而方程 x3+rx2+sx+t=0x^3+rx^2+sx+t=0 的根为 a+ba+bb+cb+cc+ac+a。求 tt

Suppose that the roots of x3+3x2+4x11=0x^3+3x^2+4x-11=0 are a,a, b,b, and c,c, and that the roots of x3+rx2+sx+t=0x^3+rx^2+sx+t=0 are a+b,a+b, b+c,b+c, and c+a.c+a. Find t.t.

答案:23
知识点:韦达定理多项式对称性(代数)
难度评级:1710
小提示:

对原三次方程使用韦达定理

Use Vieta’s formulas on the original cubic

大提示:

用基本对称和展开 (a+b)(b+c)(c+a)(a+b)(b+c)(c+a)

Expand (a+b)(b+c)(c+a)(a+b)(b+c)(c+a) in symmetric sums

解答:

由韦达定理,a+b+c=3,ab+bc+ca=4,abc=11\begin{aligned}a+b+c&=-3,\\ab+bc+ca&=4,\\abc&=11\end{aligned}\text{。}另外,(a+b)(b+c)(c+a)=(a+b+c)(ab+bc+ca)abc=23\begin{gathered}(a+b)(b+c)(c+a)\\=(a+b+c)(ab+bc+ca)\\\quad-abc=-23\end{gathered}\text{。}这是第二个首一三次多项式的根之积,所以其常数项是这个乘积的相反数。因此 t=23t=23

Vieta’s formulas give a+b+c=3,ab+bc+ca=4,abc=11.\begin{aligned}a+b+c&=-3,\\ab+bc+ca&=4,\\abc&=11.\end{aligned} Also, (a+b)(b+c)(c+a)=(a+b+c)(ab+bc+ca)abc=23.\begin{gathered}(a+b)(b+c)(c+a)\\=(a+b+c)(ab+bc+ca)\\\quad-abc=-23.\end{gathered} This is the product of the roots of the second monic cubic, so its constant term is the negative of that product. Hence t=23.t=23.

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