题目内容
已知圆O:x2+y2=1,圆C:(x-2)2+(y-4)2=1,由两圆外一点P(a,b)引两圆切线PA、PB,切点分别为A、B,如图,满足|PA|=|PB|.
(1)求实数a、b间满足的等量关系;
(2)求切线长|PA|的最小值;
(3)是否存在以P为圆心的圆,使它与圆O相内切并且与圆C相外切?若存在,求出圆P的方程;若不存在,说明理由.
1)连接PO、PC,∵|PA|=|PB|,|OA|=|CB|=1,
∴|PO|2=|PC|2,从而a2+b2=(a-2)2+(b-4)2,
化简得实数a、b间满足的等量关系为:a+2b-5=0.
(2)由a+2b-5=0,得a=-2b+5,
|PA|==
=
=
=.
∴当b=2时,|PA|min=2.
(3)不存在.∵圆O和圆C的半径均为1,若存在半径为R的圆P,与圆O相内切并且与圆C相外切,则有|PO|=R-1且|PC|=R+1.
于是有:|PC|-|PO|=2,即|PC|=|PO|+2,
从而得=+2,
两边平方,整理得=4-(a+2b),
将a+2b=5代入上式得:=-1<0,
故满足条件的实数a、b不存在,∴不存在符合题设条件的圆P.
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