Zināms, ka \(a\) un \(b\) ir pozitīvi skaitļi, un kvadrātfunkciju \(y=ax^{2}+2018x+b\) un \(y=bx^{2}+2018x+a\) minimālo vērtību summa ir nulle. Pierādīt, ka katrai no šīm kvadrātfunkcijām minimālā vērtība ir nulle!
Tā kā \(a\) un \(b\) ir pozitīvi skaitļi, tad abu parabolu zari ir vērsti uz augšu un kvadrātfunkciju minimālā vērtība sakrīt ar parabolas virsotnes \(y\) koordinātu. Parabolas \(y=ax^{2}+2018x+b\) virsotnes koordinātas ir
\(x_{v_{1}}=-\frac{2018}{2a}=-\frac{1009}{a}\) un \(y_{v_{1}}=a \cdot\left(-\frac{1009}{a}\right)^{2}+2018 \cdot\left(-\frac{1009}{a}\right)+b=-\frac{1009^{2}}{a}+b\)
bet parabolas \(y=bx^{2}+2018x+a\) virsotnes koordinātas ir
\(x_{v_{2}}=-\frac{1009}{b}\) un \(y_{v_{2}}=b \cdot\left(-\frac{1009}{b}\right)^{2}+2018 \cdot\left(-\frac{1009}{b}\right)+a=-\frac{1009^{2}}{b}+a\)
Tā kā abu kvadrātfunkciju minimālo vērtību summa ir nulle, tad
\[\begin{gathered} -\frac{1009^{2}}{a}+b-\frac{1009^{2}}{b}+a=0 \\ a+b-\frac{1009^{2}}{ab}(a+b)=0 \\ (a+b)\left(1-\frac{1009^{2}}{ab}\right)=0 \end{gathered}\]
Tā kā \(a+b>0\), tad \(\left(1-\frac{1009^{2}}{ab}\right)=0\) jeb \(ab=1009^{2}\). Tātad \(b=\frac{1009^{2}}{a}\) un \(y_{v_{1}}=-\frac{1009^{2}}{a}+\frac{1009^{2}}{a}=0\). Līdzīgi iegūst, ka \(y_{v_{2}}=0\). *Piezīme.* Kvadrātfunkcijas minimālo vērtību var atrast arī atdalot pilno kvadrātu:\[y=ax^{2}+2018 x+b=a\left(x^{2}+2 \cdot 1009 \cdot x \cdot \frac{1}{a}+\frac{1009^{2}}{a^{2}}\right)+b-\frac{1009^{2}}{a^{2}}=a\left(x+\frac{1009}{a}\right)^{2}+b-\frac{1009^{2}}{a^{2}}\]
Tā kā \(a\left(x+\frac{1009}{a}\right)^{2} \geq 0\), tad kvadrātfunkcijas minimālā vērtība \(y_{v_{1}}=b-\frac{1009^{2}}{a^{2}}\).