w postaci n = 6k + m, gdzie k, m są odpowiednio dobranymi liczbami naturalnymi i 0 < m < 6.
Wówczas mamy:
f(6k # 1) = 4k + 1, f(6k + 4) = 8/c + 5,
f(6k + 2) = 8/c + 2, f(6k + 5) = 4/c + 4.
a) Badając kolejno rozwiązalność równań 8/c = 30, 4/c + 1 = 30 itd.
stwierdzamy, że tylko równanie 4/c 4- 2 = 30 ma rozwiązanie w N.
Zatem
/(n) = 30, n = 45.
Rozumując jak powyżej stwierdzamy, że:
b) n = 44 lub n = 87,
c) w — 145.
2.17. Funkcja/nie równa się tożsamościowo zeru jeśli a =£0 lub b =j=0. Funkcja g nie równa się tożsamościowo zeru jeśli c =£0.
Dalej mamy:
f/toM) = acx2 + 6 \ 9(f(x)) = a2cx2 + 2 abcx + c62, stąd
fa2c = ac, czyli a = 1 lub ac — 0 2abc = 0
cb2 = 6, czyli 6 = 0 lub bc — 1 Wobec tego, jeśli:
l)a=l i 6 = 0, to ce/?\{0}
2) a = 1 i 6c = 1, to 26c =/=0 (wbrew warunkowi).
3)nc = 0 i 6 = 0, to wobec założenia n =/= 0 lub 6^0 otrzymujemy n ^0, stąd c = 0, ale to jest sprzeczne z warunkami zadania.
4)ac = 0 i 6c=l, to 6^0 i c =£0.
Pozostaje zatem a = 0.
(a =1,6 = 0, ce/?\{0}) lub (a = 0, beR \ {0}, c = £).
2.18. Wskazówka. Ponieważ funkcja/jest okresowa i jej okresem jest liczba 6, więc wystarczy rozwiązać nierówność /(*)< 5, dla xe<—3;3>; stąd otrzymujemy
xe< —3;—2>vj <2;3> i ogólnie:
xe<—3 + 6k;—2 + 6k>u<2 + 6fc ; 3 + 6fc>, gdzie keC.
2.19. Wskazówka. Ponieważf(x) — a\[x + —) —— 1
L\ 2a/ 4n2J
więc /(a) = a|Ya + — ^1 .Wystarczy teraz zauważyć, ż
nierówność af(a) < 0 pociąga za sobą A > 4a2 > 0.
2.20. Niech xx < x2(xt. x2 - pierwiastki równania).
Zauważmy najpierw, że trójmian af(x) = a2(x ~x\)ix - xi)
ma te same pierwiastki co f(x) oraz, że nierówność af(x) > 0 jest spełniona wtedy i tylko wtedy, gdy x^<x, ;x2>.
Ponadto oba trójmiany mają wierzchołek w tym samym punkcie
—^ ^ —, który jest środkiem przedziału (x, ;xj.
Jeśli teraz (xj ;x2) <= (a; /?), to a, fi £<x, ;x2>, czyli af (ot) > 0 i af(P) > 0. Ponadto oczywiście
b_ 2 a
e(a; P).
Załóżmy teraz, że af(ot) > 0, af(p) > 0 i ——e(a; fJ).
Z obu nierówności wynika, że a, /?#<xt ;x2>. Mamy zatem trzy możliwości
a) tx< fi <x i,
b) x2<ot<p,
c) a < x, < x2 < p.
*1 +X2 2
Pierwsze dwa przypadki są niemożliwe, bo
Zatem (xt ;x2) cz (a;p). Co należało dowieść.
73