设 $a,b$ 为实数,若不等式 $a\cos x+b\cos 3x\leqslant1$ 对任意实数 $x$ 恒成立,则 \((\qquad)\)
A: $|a+b|\leqslant 1$
B: $|a-2b|\leqslant 2$
C: $|a-b|\leqslant \sqrt 2$
D: $|b|\leqslant 1$
【难度】
【出处】
2017年清华大学THUSSAT测试题
【标注】
  • 题型
    >
    不等式
    >
    求代数式的最值与范围
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    必要条件探路
  • 知识点
    >
    三角
    >
    三角恒等变换
    >
    三倍角公式
【答案】
ABCD
【解析】
根据题意,有\[\forall m\in [-1,1],ma+(4m^3-3m)b\leqslant 1.\]分别
分别令 $m=\pm 1$,可得\[a+b\leqslant 1,-(a+b)\leqslant 1,\]从而选项A成立;
令 $m=\pm \dfrac 12$,可得\[\dfrac 12(a-2b)\leqslant 1,-\dfrac 12(a-2b)\leqslant 1,\]从而选项B成立;
分别令 $m=\pm \dfrac{1}{\sqrt 2}$,可得\[\dfrac{1}{\sqrt 2}(a-b)\leqslant 1,-\dfrac{1}{\sqrt 2}(a-b)\leqslant 1,\]从而选项C成立;
由A,B知\[|3b|=|(a+b)-(a-2b)|\leqslant |a+b|+|a-2b|\leqslant 3,\]从而选项D成立.
题目 答案 解析 备注
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