Question

[Bùi Đức Huy Hoàng]

Cho đa thức \(f\left(x\right)=x^2+mx+n\) với \(m,n\in Z\). Chứng minh rằng tồn tại số nguyên k để \(f\left(k\right)=f\left(2021\right).f\left(2022\right)\)

Answer 1

[Nguyễn Việt Lâm]

Xét \(f\left[f\left(x\right)+x\right]=\left[f\left(x\right)+x\right]^2+m\left[f\left(x\right)+x\right]+n\)

\(=\left(x^2+mx+n+x\right)^2+m\left(x^2+mx+n+x\right)+n\)

\(=\left(x^2+mx+n\right)^2+2x\left(x^2+mx+n\right)+x^2+m\left(x^2+mx+n\right)+mx+n\)

\(=\left(x^2+mx+n\right)^2+2x\left(x^2+mx+n\right)+m\left(x^2+mx+n\right)+\left(x^2+mx+n\right)\)

\(=\left(x^2+mx+n\right)\left(x^2+mx+n+2x+m+1\right)\)

\(=\left(x^2+mx+n\right)\left[\left(x+1\right)^2+m\left(x+1\right)+n\right]\)

\(=f\left(x\right).f\left(x+1\right)\)

Thay \(x=2021\)

\(\Rightarrow f\left[f\left(2021\right)+2021\right]=f\left(2021\right).f\left(2022\right)\)

Đặt \(f\left(2021\right)+2021=k\)

Do \(f\left(x\right)\) có hệ số m;n nguyên \(\Rightarrow k\) nguyên

\(\Rightarrow f\left(k\right)=f\left(2021\right).f\left(2022\right)\) với k nguyên 

Hay tồn tại số nguyên k thỏa mãn yêu cầu