题目

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1,圆心在直线l上.  (变式) (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. 答案: (1)由得圆心C为(3,2), 因为圆C的半径为1, 所以圆C的方程为(x-3)2+(y-2)2=1. 由题知切线的斜率一定存在,设所求圆C的切线方程为y=kx+3,即kx-y+3=0. 所以=1,所以|3k+1|=, 所以2k(4k+3)=0,所以k=0或k=-. 所以所求圆C的切线方程为y=3或y=-x+3, 即y=3或3x+4y-12=0. (2)因为圆C的圆心在直线l:y=2x-4上, 所以设圆心C为(a,2a-4), 则圆C的方程为(x-a)2+[y-(2a-4)]2=1. 又因为MA=2MO,所以设点M(x,y), 则=2,整理得 x2+(y+1)2=4,设为圆D. 所以点M应该既在圆C上又在圆D上, 即圆C和圆D有交点. 所以|2-1|≤≤|2+1|, 由5a2-12a+8≥0得a∈R; 由5a2-12a≤0,得0≤a≤. 终上所述,实数a的取值范围为[0,].
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