已知 $\triangle A B C$ 满足 $A B=A C=1$,$\triangle A B C$ 所在平面内一动点 $P$ 满足 $\overrightarrow{A P}=\lambda \overrightarrow{A B}+2 \mu \overrightarrow{A C}$($\lambda, \mu \in \mathbb{R}$),且 $|A P|=1$,若 $\lambda+\mu \leqslant \dfrac{2 \sqrt{10}}{5}$ 恒成立,则 $\cos A$ 的最小值为( )
A.$-\dfrac{1}{4}$
B.$-\dfrac{1}{3}$
C.$-\dfrac{1}{2}$
D.$0$
答案 A.
解析 由 $\overrightarrow{A P}=\lambda \overrightarrow{A B}+2 \mu \overrightarrow{A C}$ 可得\[1=\lambda^2+4\lambda\mu\cos A+4\mu^2,\]从而\[\left(\lambda +2\mu\cos A\right)^2+(2\mu\sin A)^2=1,\]因此\[\lambda+\mu=(\lambda +2\mu\cos A)+ \dfrac{1-2\cos A}{2\sin A}\cdot 2\mu\sin A\leqslant \sqrt{1+\left(\dfrac{1-2\cos A}{2\sin A}\right)^2},\]从而 $\lambda+\mu$ 的最大值为 $ \sqrt{1+\left(\dfrac{1-2\cos A}{2\sin A}\right)^2}$,根据题意,有\[ \sqrt{1+\left(\dfrac{1-2\cos A}{2\sin A}\right)^2}\leqslant \dfrac{2\sqrt{10}}5\iff \dfrac{(1-2\cos A)^2}{4(1-\cos^2 A)}\leqslant \dfrac 35 \iff -\dfrac14\leqslant \cos A\leqslant \dfrac 78,\]因此 $\cos A$ 的最小值为 $-\dfrac 14$.