073.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(0,3),直线l:y=2x−4,设圆C的半径为l,圆心在l上。
(1)若圆心C也在直线y=x−1上,过点A作圆C的切线,求切线的方程;
(2)若圆C上存在点M,使MA=2MO,求圆心C的横坐标a的取值范围。
解:(1)由{y=2x−4y=x−1解得圆心C为(32),
∵圆C的半径为l,
∴圆C的方程为(x−3)2+(y−2)2=0。
设所求圆C的切线方程为y=kx+3,
即kx−y+3=0,∵圆C的半径为l,
∴|3k−2+3|√k2+1=1,即|3k+1|=√k2+1,
∴2k(4k+3)=0,∴k=0或k=−34。
∴所求圆C的切线方程为y=3或者y=−34x+3,即y=3或3x+4y−12=0。(应用点线距法求圆的切线方程,这是常用的简单的方法)
(2)解:∵圆C的圆心在直线l:y=2x−4上,
∴设圆心C为(a,2a−4),
则圆C的方程为(x−a)2+[y−(2a−4)]2=1。
设M为(x,y),∵MA=2MO,则
√x2+(y−3)2=2√x2+y2,
(隐含直接法求轨迹方程)
整理得x2+(y+1)2=4,设为圆D,
显然,点M既在圆C上,又在圆D上,即圆C和圆D有交点,
∴|2−1|≤√a2+[(2a−4)−(−1)]2≤|2+1|,即
{5a2−8a+8≥05a2−12a≤0,解得0≤a≤125。
综上所述,所以a的取值范围为[0,125]。