【題目】已知圓C的半徑為1,圓心C(a,2a﹣4),(其中a>0),點O(0,0),A(0,3)
(1)若圓C關于直線x﹣y﹣3=0對稱,過點A作圓C的切線,求切線的方程;
(2)若圓C上存在點P,使|PA|=|2PO|,求圓心C的橫坐標a的取值范圍.

【答案】
(1)解:由題設知,圓心C(a,2a﹣4)在直x﹣y﹣3=0上,解得點C(1,﹣2)

所以 圓C的方程為(x﹣1)2+(y+2)2=1

①若切線的斜率不存在,則切線方程x=0,符合題意

②若切線斜率存在,設切線的方程為y﹣3=k(x﹣0),即kx﹣y+3=0.

由題意知,圓心C(1,﹣2)到切線kx﹣y+3=0的距離等于半徑1,

即: 解之得 ,所以切線方程為12x+5y﹣15=0

綜上所述,所求切線的方程是x=0或 12x+5y﹣15=0


(2)解:∵圓心C(a,2a﹣4),半徑為1,所以圓C的方程為(x﹣a)2+(y﹣2a+4)2=1.

設點P(x0,y0),因為|PA|=2|PO|∴

化簡得 ,又因為

所以點P既在以D(0,﹣1)為圓心,2為半徑的圓上.

又在圓C上,即圓C與圓D有公共點P

則1≤CD≤3即

由5a2﹣12a≤0,且a>0得

由5a2﹣12a+8≥0,得a∈R;

所以圓心C的橫坐標a的取值范圍為


【解析】(1)先求出圓心坐標,可得圓的方程,再設出切線方程,利用點到直線的距離公式,即可求得切線方程;(2)設出點C,P的坐標,利用|PA|=|2PO|,尋找坐標之間的關系,進一步將問題轉(zhuǎn)化為圓與圓的位置關系,即可得出結(jié)論.

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