题目内容
【题目】已知圆C的半径为1,圆心C(a,2a﹣4),(其中a>0),点O(0,0),A(0,3)
(1)若圆C关于直线x﹣y﹣3=0对称,过点A作圆C的切线,求切线的方程;
(2)若圆C上存在点P,使|PA|=|2PO|,求圆心C的横坐标a的取值范围.
【答案】
(1)解:由题设知,圆心C(a,2a﹣4)在直x﹣y﹣3=0上,解得点C(1,﹣2)
所以 圆C的方程为(x﹣1)2+(y+2)2=1
①若切线的斜率不存在,则切线方程x=0,符合题意
②若切线斜率存在,设切线的方程为y﹣3=k(x﹣0),即kx﹣y+3=0.
由题意知,圆心C(1,﹣2)到切线kx﹣y+3=0的距离等于半径1,
即: 解之得 ,所以切线方程为12x+5y﹣15=0
综上所述,所求切线的方程是x=0或 12x+5y﹣15=0
(2)解:∵圆心C(a,2a﹣4),半径为1,所以圆C的方程为(x﹣a)2+(y﹣2a+4)2=1.
设点P(x0,y0),因为|PA|=2|PO|∴
化简得 ,又因为
所以点P既在以D(0,﹣1)为圆心,2为半径的圆上.
又在圆C上,即圆C与圆D有公共点P
则1≤CD≤3即
∴
由5a2﹣12a≤0,且a>0得
由5a2﹣12a+8≥0,得a∈R;
所以圆心C的横坐标a的取值范围为
【解析】(1)先求出圆心坐标,可得圆的方程,再设出切线方程,利用点到直线的距离公式,即可求得切线方程;(2)设出点C,P的坐标,利用|PA|=|2PO|,寻找坐标之间的关系,进一步将问题转化为圆与圆的位置关系,即可得出结论.
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