每日一题[2665]阿波罗尼斯圆

阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德并称为亚历山大时期数学三巨匠,他研究发现:如果一个动点 $M$ 与两个定点的距离之比为常数 $\lambda$($\lambda>0$,$\lambda \neq 1$),那么点 $M$ 的轨迹为圆(人们称之为阿波罗尼斯圆).在 $\triangle A B C$ 中,$B(-1,0)$,$C(1,0)$,$D$ 为 $A B$ 的中点,且 $|C D|=\dfrac{\sqrt{3}}{2}|A B|$,则 $\triangle A B C$ 面积的最大值为(       )

A.$\sqrt{3}$

B.$2$

C.$2 \sqrt{2}$

D.$2 \sqrt{3}$

答案    D.

解析    根据题意,有 $\dfrac{|DC|}{|DB|}=\sqrt 3$,且 $\triangle ABC$ 的面积\[[\triangle ABC]=2[\triangle DBC].\]设阿波罗尼斯圆的圆心为 $P$ 半径为 $r$,则 $|PC|,r,|PB|$ 成公比为 $\sqrt 3$ 的等比数列,从而\[|BC|=2\implies |PC|-|PB|=2\implies \sqrt 3r-\dfrac{r}{\sqrt 3}=2\implies r=\sqrt 3,\]因此 $\triangle DBC$ 的面积\[[\triangle DBC]=\dfrac 12\cdot |BC|\cdot d(D,BC)\leqslant \dfrac 12\cdot |BC|\cdot r=\sqrt 3,\]因此 $\triangle ABC$ 面积的最大值为 $2\sqrt 3$.

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