每日一题[3382]嵌入最值

已知 $A,B,C$ 是 $\triangle ABC$ 的三个内角,则 $m=3 \sin A+4 \sin B+18 \sin C$ 的最大值为(       )

A.$9\sqrt 7$

B.$\dfrac{35\sqrt 7}4$

C.$8\sqrt 7$

D.$\dfrac{31\sqrt 7}4$

答案    B.

解析    根据题意,有\[\begin{split} m&=3 \sin A+4 \sin B+18 \sin C\\ &=3\sin A+4\sin B+18\sin (A+B)\\ &=3\sin A+(4+18\cos A)\sin B+18\sin A\cos B\\ &\leqslant 3\sin A+\sqrt{(4+18\cos A)^2+(18\sin A)^2}\\ &=3\sin A+\sqrt{340+144\cos A},\end{split}\]设该函数为 $f(A)$,则其导函数\[f'(A)=3\cos A-\dfrac{36\sin A}{\sqrt{85+36\cos A}},\]可得其最大值当 $\cos A=\dfrac 34$ 时取得,为 $\dfrac{35\sqrt 7}4$.

备注    根据嵌入不等式的推论三,有\[3\sin A+4\sin B+18\sin C\leqslant \dfrac 1k\sqrt{(9+k)(16+k)(324+k)},\]其中 $\dfrac{9}{9+k}+\dfrac{16}{16+k}+\dfrac{324}{324+k}=1$.解得 $k=96$,于是所求最大值为 $\dfrac{35\sqrt 7}4$.

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