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第1题

证明:对每个实数 r>2r>2,恰好存在两个或三个正实数 xx 满足方程 x2=r⌊x⌋x^2=r\lfloor x\rfloor。(这里 ⌊x⌋\lfloor x\rfloor 表示不超过 xx 的最大整数。)
第 1/4 步:通过取整值建立方程
k=⌊x⌋,x2=rk,k≤x<k+1k=\lfloor x\rfloor,\quad x^2=rk,\quad k\le x<k+1
详细分析

设 x>0x>0 满足 x2=r⌊x⌋x^2=r\lfloor x\rfloor,令 k=⌊x⌋k=\lfloor x\rfloor。因 x>0x>0,r>0r>0,故 x2=rk>0x^2=rk>0 迫使 kk 为正整数,且由 k≤x<k+1k\le x<k+1 得 k2≤x2=rk<(k+1)2k^2\le x^2=rk<(k+1)^2。