问题 解答题

将直线y=-5x+15绕着它与x轴的交点按逆时针方向旋转θ角后,恰好与圆x2+y2+4x+2y-8=0相切,求旋转角θ的最小值.

答案

令直线y=-5x+15中y=0,解得:x=3,

∴直线与x轴的交点为P(3,0),

把已知圆化为标准方程得:(x+2)2+(y+1)2=13,

∴圆心C(-2,-1),半径为r=

13
,…(4分)

显然切线存在斜率,

∴设切线方程为y=k(x-3),即kx-y-3k=0,

由圆心到切线的距离等于半径可知:

|5k-1|
1+k2
=
13

整理得:(5k-1)2=13(1+k2),即(3k+2)(2k-3)=0,

解得:k=-

2
3
或k=
3
2

由题设逆时针旋转可知应取k=-

2
3
,…(8分)

∴由到角公式知tanθ=

-
2
3
+5
1+
10
3
=1,

则故旋转角θ的最小值为

π
4
.…(12分)

判断题
单项选择题