已知正三角形 $ABC$ 的边长为 $2\sqrt{3}$,平面 $ABC$ 内的动点 $P,M$ 满足 $\left|\overrightarrow{AP}\right|=1$,$\overrightarrow{PM}=\overrightarrow{MC}$,则 $\left|\overrightarrow{BM}\right|^2$ 的最大值是 \((\qquad)\)
A: $\dfrac{43}{4}$
B: $\dfrac{49}{4}$
C: $\dfrac{37+6\sqrt3}{4}$
D: $\dfrac{37+2\sqrt{33}}{4}$
【难度】
【出处】
2016年高考四川卷(文)
【标注】
【答案】
B
【解析】
本题的关键在于利用三角函数设出点 $P$ 的坐标,进而表示出点 $M$ 的坐标,最后利用三角函数的性质,得到答案.以 $A$ 为原点,$BC$ 边上的高为 $y$ 轴,建立直角坐标系,则 $B,C$ 两点坐标分别为 $B\left( 3,-\sqrt{3}\right),C\left( 3,\sqrt{3} \right),$,由 $\left|\overrightarrow{AP} \right|=1$,设 $P$ 点的坐标为 $\left(\cos \theta ,\sin \theta \right)$,其中 $\theta \in \left[0,2{\mathrm \pi} \right)$,而 $\overrightarrow{PM}=\overrightarrow{MC}$,即 $M$ 是 $PC$ 的中点,可以写出 $M$ 的坐标为 $M\left( \dfrac{3+\cos\theta }{2},\dfrac{\sqrt{3}+\sin \theta }{2} \right)$,则\[{{\left|\overrightarrow{BM} \right|}^{2}}={{\left( \frac{\cos \theta -3}{2}\right)}^{2}}+{{\left( \dfrac{3\sqrt{3}+\sin \theta }{2}\right)}^{2}}=\frac{37+12\sin \left( \theta -\dfrac{\mathrm \pi} {6} \right)}{4}\leqslant\dfrac{37+12}{4}=\dfrac{49}{4},\]当 $\theta=\dfrac{2}{3}{\mathrm \pi} $ 时,${{\left| \overrightarrow{BM} \right|}^{2}}$取得最大值 $\dfrac{49}{4}$.
题目 答案 解析 备注
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