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第1题

在实数范围内解 x+y+z=a,x2+y2+z2=b2,xy=z2x+y+z=a,\quad x^2+y^2+z^2=b^2,\quad xy=z^2。求 x,y,zx,y,z 为互不相同正数时 aa 与 bb 的充要条件。
第 2/3 步:求出 z 的所有可能值
通俗地说

平方和方程化为关于剩余变量 z 的二次方程。

z=−a±2a2−b2,2a2−b2≥0z=-a\pm\sqrt{2a^2-b^2},\qquad 2a^2-b^2\ge0
详细分析

由 (x+y)2=x2+y2+2xy(x+y)^2=x^2+y^2+2xy 得 (a−z)2−2z2=b2(a-z)^2-2z^2=b^2,即 z2+2az+b2−a2=0z^2+2az+b^2-a^2=0。因此每个实解都满足 z=−a±2a2−b2z=-a\pm\sqrt{2a^2-b^2},且根式内非负。