已知圆O:x2+y2=1,圆C:(x-2)2+(y-4)2=1.在两圆外一点P(a,b)引两圆切线PA、PB,切点分别为A、B,满足|PA|=|PB|.(1)求实数a,b间的关系式.(2)求切线长|PA|的最小值.(3)是否存在以P为圆心的圆,使它与圆O相内切并且与圆C相外切,若存在求出圆P的方程,若不存在,请说明理由.

问题描述:

已知圆O:x2+y2=1,圆C:(x-2)2+(y-4)2=1.在两圆外一点P(a,b)引两圆切线PA、PB,切点分别为A、B,满足|PA|=|PB|.

(1)求实数a,b间的关系式.
(2)求切线长|PA|的最小值.
(3)是否存在以P为圆心的圆,使它与圆O相内切并且与圆C相外切,若存在求出圆P的方程,若不存在,请说明理由.


答案解析:(1)连接PO,PC,利用|PA|=|PB|.结合半径,推出实数a,b间的关系式.(2)利用(1)的结论,通过勾股定理求出切线长|PA|的表达式,利用配方法求出最小值.(3)设存在以P为圆心的圆,设出半径,利用|PC|=|PO|+2,结合勾股定理推出a2+b2=4−(a+2b)=−1<0,说明故满足条件的圆不存在.
考试点:直线和圆的方程的应用.
知识点:本题是中档题,考查直线与圆的位置关系,勾股定理的应用,存在性问题的解法,考查计算能力,推理能力.