题目内容

13.在平面内,定点A,B,C,D满足$|{\overrightarrow{DA}}|=|{\overrightarrow{DB}}|=|{\overrightarrow{DC}}|$,$\overrightarrow{DA}•\overrightarrow{DB}=\overrightarrow{DB}•\overrightarrow{DC}=\overrightarrow{DC}•\overrightarrow{DA}=-2$,动点M,N满足$|{\overrightarrow{AN}}|=2$、$\overrightarrow{NM}$=$\overrightarrow{MC}$,则${|{\overrightarrow{AM}}|^2}$的最小值是(  )
A.$4-2\sqrt{3}$B.$\frac{9}{4}$C.$\frac{{13-4\sqrt{3}}}{4}$D.$2+\sqrt{3}$

分析 根据题意可设D(0,0),A(2,0),B(-1,$\sqrt{3}$),C(-1,-$\sqrt{3}$),
由|$\overrightarrow{AN}$|=2再设N(2+2cosθ,2sinθ),由$\overrightarrow{NM}$=$\overrightarrow{MC}$得点M坐标,再计算$\overrightarrow{AM}$与${\overrightarrow{AM}}^{2}$的最小值.

解答 解:平面内定点A,B,C,D满足$|{\overrightarrow{DA}}|=|{\overrightarrow{DB}}|=|{\overrightarrow{DC}}|$,$\overrightarrow{DA}•\overrightarrow{DB}=\overrightarrow{DB}•\overrightarrow{DC}=\overrightarrow{DC}•\overrightarrow{DA}=-2$,
可设:D(0,0),A(2,0),B(-1,$\sqrt{3}$),C(-1,-$\sqrt{3}$),
∵动点M,N满足|$\overrightarrow{AN}$|=2,$\overrightarrow{NM}$=$\overrightarrow{MC}$,
可设N(2+2cosθ,2sinθ),由$\overrightarrow{NM}$=$\overrightarrow{MC}$得M($\frac{1}{2}$+cosθ,-$\frac{\sqrt{3}}{2}$+sinθ),
∴$\overrightarrow{AM}$=(cosθ-$\frac{3}{2}$,sinθ-$\frac{\sqrt{3}}{2}$),
∴${\overrightarrow{AM}}^{2}$=${(cosθ-\frac{3}{2})}^{2}$+${(sinθ-\frac{\sqrt{3}}{2})}^{2}$
=cos2θ-3cosθ+$\frac{9}{4}$+sin2θ-$\sqrt{3}$sinθ+$\frac{3}{4}$
=4-3cosθ-$\sqrt{3}$sinθ
=4-2$\sqrt{3}$sin(θ+$\frac{π}{3}$)≥4-2$\sqrt{3}$,
当且仅当sin(θ+$\frac{π}{3}$)=1时取等号,
∴${|{\overrightarrow{AM}}|^2}$的最小值是4-2$\sqrt{3}$.
故选:A.

点评 本题考查了平面向量坐标运算性质、模的计算公式、数量积运算性质、三角函数求值等问题,是综合题.

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