设 $\overrightarrow{e}_1,\overrightarrow{e}_2$ 是两个单位向量,$x,y$ 是实数.若 $\overrightarrow{e}_1$ 与 $\overrightarrow{e}_2$ 的夹角是 $\dfrac{\pi}3$,$\left|x\overrightarrow{e}_1+y\overrightarrow{e}_2\right|=1$,则 \((\qquad)\)
A: $x$ 的最大值为 $1$
B: $x$ 的最大值为 $\dfrac{2\sqrt 3}3$
C: $x+y$ 的最大值为 $\sqrt 3$
D: $x+y$ 的最大值为 $\dfrac{2\sqrt 3}3$
【难度】
【出处】
2017年清华大学自主招生暨领军计划试题
【标注】
  • 数学竞赛
    >
    平面向量
    >
    平面向量
  • 题型
    >
    不等式
    >
    求代数式的最值与范围
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    柯西不等式
  • 知识点
    >
    向量
    >
    向量的运算
    >
    向量的数量积
【答案】
BD
【解析】
根据题意,条件\[\left|x\overrightarrow{e}_1+y\overrightarrow{e}_2\right|=1\]等价于\[x^2+y^2+xy=1,\]于是\[\left(y+\dfrac x2\right)^2+\left(\dfrac{\sqrt 3}2x\right)^2=1,\]于是 $x$ 的最大值为 $\dfrac{2\sqrt 3}{3}$,选项 A 错误,选项 B 正确.
又\[x+y=1\cdot \left(y+\dfrac x2\right)+\dfrac{1}{\sqrt 3}\cdot \dfrac{\sqrt 3}2x\leqslant \sqrt{\dfrac 43}=\dfrac{2\sqrt 3}3,\]等号当 $x=y=\dfrac{\sqrt 3}3$ 时取得,选项 C 错误,选项 D 正确.
题目 答案 解析 备注
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