点 $P$ 是棱长为 $1$ 的正方体 $ABCD-A_1B_1C_1D_1$ 的底面 $ABCD$ 上一点,则 $\overrightarrow{PA}\cdot \overrightarrow{PC_1}$ 的取值范围是 \((\qquad)\)
A: $\left[-1,-\dfrac 14\right]$
B: $\left[-\dfrac 12,-\dfrac 14\right]$
C: $[-1,0]$
D: $\left[-\dfrac 12 ,0\right]$
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    向量
    >
    向量中的常用知识
    >
    极化恒等式
【答案】
D
【解析】
如图.由极化恒等式可得\[\overrightarrow{PA}\cdot \overrightarrow{PC_1}=OP^2-\dfrac 14AC_1^2=OP^2-\dfrac 34,\]其中 $O$ 为正方体的中心.而 $OP$ 的取值范围是 $\left[\dfrac 12,\dfrac {\sqrt 3}2\right]$,于是所求的取值范围是 $\left[-\dfrac 12,0\right]$.
题目 答案 解析 备注
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