已知存在唯一的实数对$(p,q)$,使不等式$\left|\sqrt{r^2-x^2}-px-q\right|\leqslant t$(其中$r,t>0$)对任意的$x\in [0,r]$恒成立,则$\dfrac tr=$______ .
分析与解 根据题意,有$$\forall x\in [0,r],px+q-t\leqslant \sqrt{r^2-x^2}\leqslant px+q+t,$$这就意味着四分之一圆弧$x^2+y^2=r^2$($x,y\geqslant 0$)夹在两条平行直线之间,而$t$控制这两条直线的截距之差,如图.
显然,当$t=\left(\dfrac{\sqrt 2}2-\dfrac 12\right)r$时(此时$t$最小),实数对$(p,q)$是唯一的(否则就有调整的空间).因此所求的$\dfrac tr=\dfrac{\sqrt 2-1}2$.
华科有道实验班选拔题似乎就是这个。