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=
,…(4分)13
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=-
或k=2 3
,3 2
由题设逆时针旋转可知应取k=-
,…(8分)2 3
∴由到角公式知tanθ=
=1,-
+52 3 1+ 10 3
则故旋转角θ的最小值为
.…(12分)π 4