已知$A,B\in [0,\pi]$,则$\left[\sin A+\sin (A+B)\right]\cdot \sin B$的最大值是______.
分析与解 原式即\[\begin{split} &\sin A\sin B+\sin A\sin B\cos B+\cos A\sin^2B
\\=&(\sin B+\sin B\cos B)\cdot \sin A+\sin^2B\cdot \cos A\\
\leqslant &\sqrt{(\sin B+\sin B\cos B)^2+\sin^4B}\\
=&\sqrt{2\sin ^2B(1+\cos B)}\\
=&\sqrt{(2-2\cos B)(1+\cos B)(1+\cos B)}\\
\leqslant &\sqrt{\left(\dfrac 43\right)^3}=\dfrac{8\sqrt 3}9,\end{split} \]等号当$$\begin{cases} \dfrac{\sin A}{\cos A}=\dfrac{1+\cos B}{\sin B},\\ 2-2\cos B=1+\cos B,\end{cases} $$即$\tan A=\sqrt 2$且$\cos B=\dfrac 13$时取得.因此所求的最大值为$\dfrac{8\sqrt 3}9$.
下面给出一道练习:
(1) 已知$x,y\in\mathcal R$,则$\cos(x+y)+4\cos x+4\cos y$的最小值是______;
(2) 已知$x,y\in\mathcal R$,则$9\cos^2x-9\sin(x+y)+\sin (x-y)+17$的取值范围是_______.
解 (1) 原式即$$(-\sin x)\cdot \sin y+(\cos x+4)\cos y+4\cos x\geqslant -\sqrt{\sin^2x+(\cos x+4)^2}+4\cos x,$$接下来计算右侧函数$y=-\sqrt{17+8\cos x}+4\cos x$的最小值即可,令$t=\sqrt{17+8\cos x}$,$t\in [3,5]$,则$$y=\dfrac 12t^2-t-\dfrac{17}2,$$于是当$t=3$时,该函数取得最小值为$-7$.此时$\cos x=-1,\cos y=-1$.
(2) 原式即$$9\cos^2x+17-8\sin x\cdot \cos y-10\cos x\cdot \sin y,$$其最小值和最大值分别为$$9\cos^2x+17-\sqrt{64+36\cos ^2x},9\cos^2x+17+\sqrt{64+36\cos ^2x},$$令$t=\sqrt{64+36\cos^2x}$,$t\in [8,10]$,问题转化为求二次函数的值域,可得所求取值范围是$[9,36]$.