已知点M(3,1),直线ax-y+4=0及圆(x-1)2+(y-2)2=4. (1)求过M点的圆的切线方程; (2)若直线ax-y+4=0与圆相切,求a的值.

问题描述:

已知点M(3,1),直线ax-y+4=0及圆(x-1)2+(y-2)2=4.
(1)求过M点的圆的切线方程;
(2)若直线ax-y+4=0与圆相切,求a的值.

(1)∵圆的方程为(x-1)2+(y-2)2=4,
∴圆心C(1,2),半径r=2,
①当过M点的直线的斜率不存在时,方程为x=3,
由圆心C(1,2)到直线x=3的距离d=3-1=2=r知,此时直线与圆相切.
②当直线的斜率存在时,设方程为y-1=k(x-3),即kx-y+1-3k=0.
根据题意,可得

|k−2+1−3k|
k2+1
=2,解得k=
3
4
,此时切线方程为y-1=
3
4
(x-3),即3x-4y-5=0
综上所述,过M点的圆的切线方程为x=3或3x-4y-5=0.
(2)由题意,直线ax-y+4=0到圆心的距离等于半径,
可得
|a−2+4|
a2+1
=2
,解之得a=0或
4
3