2013 AIME I 第 10 题
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10.
存在非零整数 、、、,使复数 是多项式 的一个零点。对每一种可能的 与 的组合,令 为 的所有零点之和。求所有可能的 、 组合对应的 之和。
There are nonzero integers and such that the complex number is a zero of the polynomial For each possible combination of and let be the sum of the zeros of Find the sum of the ’s for all possible combinations of and
小提示:
实系数迫使零点为 和一个实数 ,且 。
Real coefficients force the zeros to be and a real with
大提示:
列出 的因数中可写成两个非零平方数之和的情况;对每种情况, 的选择在求和时抵消,只留下对应的 。
List the ways a factor of is a sum of two nonzero squares; for each, the choices cancel in the sum, leaving only the ’s
解答:
因为 的系数为实数, 也是一个零点,第三个零点 为实数。零点之和为 ,所以 是非零整数。零点之积为 ,所以 是 的因数。由于 、 均非零,可能情况为 (此时 )、(此时 ),以及 (此时 )。
对于每一种表示 ,零点 可以有 或 ,给出 个不同多项式( 的符号不影响多项式)。零点之和为 ,四种选择中的 项相互抵消,每种表示留下 。
总和为 。
Since has real coefficients, is also a zero, and the third zero is real. The sum of the zeros is so is a nonzero integer. Their product is so is a factor of With and nonzero, the possibilities are (with ), (with ), and (with ).
For each representation the zero can have or giving distinct polynomials (the sign of changes nothing). The sum of the zeros is and over the four choices the terms cancel, leaving from each representation.
The total is
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