求所有 $a,b$,使 $\left|\sqrt{1-x^2}-ax-b\right|\leqslant \dfrac{\sqrt 2-1}2$ 成立,其中 $x\in [0,1]$.
【难度】
【出处】
2015年华中科技大学理科实验选拔试题
【标注】
  • 题型
    >
    不等式
    >
    恒成立与存在性问题
  • 方法
    >
    数形结合
    >
    构造曲线与函数图象
  • 知识点
    >
    代数变形
    >
    代数式的形
    >
    换元
    >
    三角换元
【答案】
$(a,b)=\left(-1,\dfrac{\sqrt 2+1}2\right)$
【解析】
三角换元,$x=\cos\theta$,其中 $\theta\in\left[0,\dfrac{\pi}2\right]$,则原式变形为\[\left|\sqrt{1+a^2}\sin\left(\theta+\varphi\right)-b\right|\leqslant \dfrac{\sqrt 2-1}2,\]注意到代数式 $\sqrt{1+a^2}\sin\left(\theta+\varphi\right)$ 的值域区间长度不能超过 $\sqrt 2-1$,于是 $a=-1$,进而 $b=\dfrac{\sqrt 2+1}2$.
答案 解析 备注
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