На доске пишут n квадратных трёхчленов вида ∗ x^2 + ∗ x + ∗ (вместо коэффициентов написаны звёздочки). Можно ли при каком-либо n > 100 поставить вместо 3n звёздочек некоторые 3n последовательных натуральных чисел (в каком-то порядке) так, чтобы каждый из n данных трёхчленов имел два различных целых корня?
Задача была предложена 10 классу на Региональном этапе Всероссийской олимпиады школьников по математике в феврале 2020 года. Автор задачи - Олег Иванович Южаков, директор Курганского Центра дополнительного математического образования (ЦДМО).
Сначала покажем, что среди этих n квадратных трёхчленов есть приведённый. Пусть это не так, и 3n последовательных натуральных чисел начинаются с какого-то s+1 (и, соответственно, заканчиваются числом 3n+s). По принципу Дирихле найдётся многочлен коэффициент которого при старшем члене не меньше n+s.
Из условия и теоремы Виета следует, что два числа делятся на этот коэффициент. Значит, они не меньше 2(n+s) и 3(n+s) соответственно.
Но 3(n+s)=3n+3