设
且 。求 的所有可能取值。
注意到两个式子里只有一个真正带来限制。 是 的多项式,对任何实数 都是实数——它根本不构成条件。全部信息都藏在 里,因为负数的平方根不是实数。
写出被开方数的条件。 要让 是实数,
把平方不等式化成绝对值。 对任何实数 , 等价于 ,也就是 。取 :
三边同时加上 (加法从不改变不等号方向),得到
检验端点和一个内部的点。 取 :,于是 ——是实数,端点应当包含在内。 同理。取 :,此时 会是虚数,这个值被正确地排除了。取中心 :,这是 能取到的最大值。
看清答案背后的几何。 把两个定义式加起来,
所以 始终落在以原点为心、半径为 的圆上——又因为算术平方根非负,它只能落在这个圆的上半部分。这正是 只能在 内变动的原因:它是半径为 的圆上一点的横坐标。答案就是区间
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