问题 解答题

直线l过点P(-2,1)且斜率为k(k>1),将直线l绕点P按逆时针方向旋转450得直线m,若m和l分别与y轴交于R,Q两点,当k为何值时,△PQR的面积最小,求此最小值.

答案

设l的倾斜角为α,则tanα=k,由k>1知   45°<α<90°,∴m的倾斜角为α+45°,m的斜率为k=

1+k
1-k

∴l的方程为y-1=k(x+2),m的方程为y-1=

1+k
1-k
(x+2);  令x=0得:yQ=2k+1,yR=
k+3
1-k

S△PQR=

1
2
|yQ-yR|×|-2|=|
2(k2+1)
k-1
|=2[(k-1)+
2
(k-1)
+2]≥4(
2
+1).

k-1=

2
k-1
,得k=
2
+1
,或k=1-
2
(舍),∴当k=
2
+1
时,

S△PQR取得最小值4(

2
+1).

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