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=
(x+2); 令x=0得:yQ=2k+1,yR=1+k 1-k
,k+3 1-k
∴S△PQR=
|yQ-yR|×|-2|=|1 2
|=2[(k-1)+2(k2+1) k-1
+2]≥4(2 (k-1)
+1).2
由k-1=
,得k=2 k-1
+1,或k=1-2
(舍),∴当k=2
+1时,2
S△PQR取得最小值4(
+1).2