Feladat: 1423. matematika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Sándor Gyula 
Füzet: 1938/szeptember, 13. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Harmadfokú (és arra visszavezethető) egyenletek, Harmadfokú függvények, Gyökök és együtthatók közötti összefüggések
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1938/április: 1423. matematika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Az f(x,y)=0 harmadfokú görbén fekvő P pont koordinátái: (x0,y0), legyenek racionális számok. A görbéhez P pontban húzott érintő a görbét még egy pontban metszi*.
Ha az érintő egyenletéből y-t, mint x függvényét kifejezzük és ezen kifejezést az f(x,y)=0 egyenletben y helyébe tesszük, akkor x-re nézve harmadfokú g(x)=0 egyenletet nyerünk, melynek minden együtthatója racionális szám. A g(x)=0 egyenletnek kétszeres gyöke x0; gyökeinek szorzata x02x', ha t. i. x' a görbe és az érintő metszéspontjának abszcisszája. Azonban -x02x' a tiszta tag és x3 együtthatójának hányadosával egyenlő, tehát egy racionális számmal és így x' is, ill. y' is racionális szám. P'(x',y') pontból kiindulva, hasonló eljárással jutunk P''-höz, melynek koordinátái racionális számok és így tovább.
Ha (x0,y0) inflexiós pont, akkor ezen ponthoz tartozó érintő a görbét nem metszi.

 
 Sándor Gyula (Kölcsey Ferenc g. VII. o. Bp. VI.)
 

Jegyzet. Képzelhető olyan görbe is, melynek csak 3 racionális koordinátákkal bíró pontja van. Ha ugyanis P1 ilyen pont, és az ehhez tartozó érintő P2-ben, a P2-höz tartozó érintő a P3-ban, a P3-hoz tartozó érintő a P1-ben metszi a görbét. Ezen visszatérés előfordulhat négy vagy több pont esetén is.
*Ezen érintő egyenletében fellépő együtthatók, melyek x0, y0 és az irányhatározó ‐ t. i.
y'=(dydx), ha x=x0, y=y0 ‐ függvényei, racionális számok. Ha f(x,y)=0 egyenletet x szerint differenciáljuk, akkor az így nyert egyenlet y"-re nézve elsőfokú. y'-t kifejezzük az f(x,y)=0 egyenlet együtthatóival, továbbá az (x0,y0) koordinátákkal racionális műveletekkel, tehát y' is az (x0,y0) helyen racionális szám.