题目内容

12.已知三角形ABC内的一点D满足$\overrightarrow{DA}$•$\overrightarrow{DB}$=$\overrightarrow{DB}$•$\overrightarrow{DC$=$\overrightarrow{DC}$•$\overrightarrow{DA}$=-2,且|$\overrightarrow{DA}$|=|$\overrightarrow{DB}$|=|$\overrightarrow{DC}$|.平面ABC内的动点P,M满足|$\overrightarrow{AP}$|=1,$\overrightarrow{PM}$=$\overrightarrow{MC}$,则|$\overrightarrow{BM}$|2的最大值是(  )
A.$\frac{49}{4}$B.$\frac{43}{4}$C.$\frac{{37+6\sqrt{3}}}{4}$D.$\frac{{37+2\sqrt{33}}}{4}$

分析 根据题意可设:D(0,0),A(2,0),B(-1,$\sqrt{3}$),C(-1,-$\sqrt{3}$).根据动点P,M满足|$\overrightarrow{AP}$|=1,$\overrightarrow{PM}$=$\overrightarrow{MC}$,可设:P(2+cosθ,sinθ),M($\frac{1+cosθ}{2}$,$\frac{sinθ-\sqrt{3}}{2}$),求得$\overrightarrow{BM}$ 得坐标,计算${\overrightarrow{BM}}^{2}$=$\frac{37+12sin(\frac{π}{6}-θ)}{4}$,根据正弦函数的有解性求得它的最大值.

解答 解:∵三角形ABC内的一点D满足:$\overrightarrow{DA}$•$\overrightarrow{DB}$=$\overrightarrow{DB}$•$\overrightarrow{DC$=$\overrightarrow{DC}$•$\overrightarrow{DA}$=-2,且|$\overrightarrow{DA}$|=|$\overrightarrow{DB}$|=|$\overrightarrow{DC}$|,
∴可设:D(0,0),A(2,0),B(-1,$\sqrt{3}$),C(-1,-$\sqrt{3}$),
∵动点P,M满足|$\overrightarrow{AP}$|=1,$\overrightarrow{PM}$=$\overrightarrow{MC}$,
可设:P(2+cosθ,sinθ),M($\frac{1+cosθ}{2}$,$\frac{sinθ-\sqrt{3}}{2}$),
∴$\overrightarrow{BM}$=($\frac{3+cosθ}{2}$,$\frac{sinθ-3\sqrt{3}}{2}$),
∴${\overrightarrow{BM}}^{2}$=${(\frac{3+cosθ}{2})}^{2}$+${(\frac{sinθ-3\sqrt{3}}{2})}^{2}$=$\frac{37+12sin(\frac{π}{6}-θ)}{4}$≤$\frac{49}{4}$,
当且仅当sin($\frac{π}{6}$-θ)=1时取等号,
故选:A.

点评 本题考查了向量坐标运算性质、模的计算公式、数量积运算性质、三角函数求值,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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