应该考虑通分,设x_0满足的整系数多项式,系数除掉最大公因数(primitive)多项式为f,那么|f(p/q)-f(x_0)|=|f(p/q)|=|a_0q^2+a_1pq+a_2p^2|/q^2. 注意到分母大于等于1/q^2. 另一方面|f(p/q)-f(x_0)|=|a_1(x_0-p/q)-a_2(x_0-p/q)^2|=|x_0-p/q||a_1+a_2(x_0-p/q)|<=|x_0-p/q|\cdot max{|a_1,a_2|}(1+|x_0-p/q|)<={2|x_0-p/q|, if |x_0-p/q|>1; 2, if |x_0-p/q|<=1}. 根据这两种情况可以得到两个bound,取最小的就可以了
其实我们考虑更一般的情形:x属于A_n for some n. 看到第三问这个表述,是不是相当于|x-p/q|小于等于右边的p/q只有有限多。我们考虑这个更“宽”的问题:x属于A_n for some n,取lambda=1,q上面的指标由2变为kappa,其中kappa严格大于2: x\in A_n for n>1, 证明集合{p/q\in Q: q>1,|x-p/q|<1/q^kappa}是有限的。这个问题可以留作练习