Дано, что все корни трёх квадратных трёхчленов упорядочены по возрастанию и являются различными целыми числами:
x1 < x2 < x3 < x4 < x5 < x6.
Также известно, что дискриминанты этих трёхчленов положительны:
D1 = D2 = D3 > 0.
Пусть трехчлены имеют вид:
ax^2 + bx + c1,
ax^2 + bx + c2,
ax^2 + bx + c3.
Так как дискриминанты равны, то:
b^2 - 4ac1 = b^2 - 4ac2 = b^2 - 4ac3,
или
ac1 = ac2 = ac3.
Также известно, что:
x1 = 1, x2 = 11, x3 = 12, x6 = 23.
Теперь посмотрим на корни третьего и шестого трёхчлена:
x3 = 12 = 2*6, x6 = 23 = 2*11. (1)
На основании (1), можно предположить, что третий трёхчлен имеет вид:
a*(x-6)^2, (2)
а шестой трёхчлен имеет вид:
a*(x-11)^2. (3)
Подставим (2) и (3) в равенства:
a*(1-6)^2 = c1, (4)
a*(1-12)^2 = c2, (5)
a*(1-23)^2 = c3. (6)
Разделим (5) на (4):
(1-6)^2/(1-12)^2 = c1/c2.
Упростим числители и знаменатели:
5^2/11^2 = c1/c2.
Приведём числители и знаменатели к нормальному виду:
5^2/11^2 = 25/121,
c1/c2 = 25/121.
Так как c1 и c2 — целые числа, то c1/c2 не может быть 25/121.
Значит, начальное предположение, что третий трёхчлен имеет вид (2), не верно.
Теперь рассмотрим другие возможные варианты.
Пусть третий трёхчлен имеет вид:
a*(x-6)^2 = a*(x^2 - 12x + 36),
а шестой трёхчлен имеет вид:
a*(x-11)^2 = a*(x^2 - 22x + 121).
Тогда из (4), (5) и (6) следует:
a*(1-6)^2 = a*(1^2 - 12*1 + 36) = c1, (7)
a*(1-12)^2 = a*(1^2 - 22*1 + 121) = c2, (8)
a*(1-23)^2 = a*(1^2 - 2*23 + 121) = c3. (9)
Поделим (7) на (8):
(1-6)^2/(1-12)^2 = c1/c2.
Упростим числители и знаменатели:
5^2/11^2 = c1/c2,
25/121 = c1/c2.
Так как c1 и c2 — целые числа, то c1/c2 может быть только 1.
Таким образом, c1 = c2.
Теперь найдём x4 и x5.
Рассмотрим четвёртый трёхчлен:
ax^2 + bx + c1 = a*(x- x1)*(x- x2) = a*(x- 1)*(x- 11) = ax^2 - (a*12)x + 11a.
Рассмотрим пятый трёхчлен:
ax^2 + bx + c2 = a*(x- x1)*(x- x3) = a*(x- 1)*(x- 12) = ax^2 - (a*13)x + 12a.
Из условия следует, что x4 < x5, значит:
(ax4^2 - (a*12)*x4 + 11a) < (ax5^2 - (a*13)*x5 + 12a),
ax4^2 - (a*12)*x4 < ax5^2 - (a*13)*x5,
ax4^2 - ax5^2 < (a*13)*x5 - (a*12)*x4,
a(x4^2 - x5^2) < a*(13x5 - 12x4),
x4^2 - x5^2 < 13x5 - 12x4.
Так как x4 и x5 — целые числа, и x4 < x5, то возможными значениями для разности x5 - x4 являются:
1, 2, 3, 4, 5, 6.
Рассмотрим каждое значение по очереди:
1) Если x4^2 - x5^2 = 1, то:
(a^2)(1 - 4) = 1*12 - 13*11 = -11.
Так как a — целое число и a^2 > 0, то это невозможно.
2) Если x4^2 - x5^2 = 2, то:
(a^2)(4 - 9) = 2*12 - 13*11 = 1.
Заметим, что a^2 и (4 - 9) имеют одинаковые знаки и не равны нулю. Тогда это возможно при условии:
a^2 = 1,
4 - 9 = 1.
Таким образом, корни третьего и шестого трёхчленов можно определить следующим образом:
x3 = 12 = 2^2,
x6 = 23 = 3^2.
3) Если x4^2 - x5^2 = 3, то:
(a^2)(9 - 16) = 3*12 - 13*11 = 3.
Это невозможно, так как a^2 и (9 - 16) имеют разные знаки.
4) Если x4^2 - x5^2 = 4, то:
(a^2)(16 - 25) = 4*12 - 13*11 = -8.
Это невозможно, так как a^2 и (16 - 25) имеют разные знаки.
5) Если x4^2 - x5^2 = 5, то:
(a^2)(25 - 36) = 5*12 - 13*11 = 1.
Это невозможно, так как a^2 и (25 - 36) имеют разные знаки.
6) Если x4^2 - x5^2 = 6, то:
(a^2)(36 - 49) = 6*12 - 13*11 = -5.
Это невозможно, так как a^2 и (36 - 49) имеют разные знаки.
Итак, единственным разумным решением является:
x4^2 - x5^2 = 2^2 - 3^2 = -5.
Таким образом, x4^2 - x5^2 = -5.
В поле ответа нужно записать значения x4^2 и x5^2 через запятую, сначала x4^2, а затем x5^2:
4, 9.
Таким образом, получаем ответ: 4, 9.