Question

已知圆C经过点A（1，0）和B（2，1），且圆心C在直线y=2x-4上．
（1）求圆C的方程；
（2）从点T（3，2）向圆C引切线，求切线长和切线方程；
（3）若点P（a，b）在圆C上，试求a²+（b-2）²的取值范围．

Answer

（1）由题意可设圆心C（a，2a-4），由AC=BC=r可得（1-a）2+（2a-4）2=（2-a）2+（2a-5）2，解出a可求圆的方程
（2）设TM，TN分别为圆的切线，在Rt△TCM中，可求TC，r由TM=TN=可求
由题意可得直线x=3与该圆相切，设过T的切线的斜率为k，则切线方程为y-2=k（x-3）即kx-y+2-3k=0，由直线与圆相切可得， 可求k，进而可得过T的切线方程（3）（3）设E（0，2）则PE=，连接EC与圆交与两点分别记为P1，P2，，则可知当P在位置P1时，PE=EC-r最小，当点P在P2时，PE=EC+r最大，从而可求a2+（b-2）2的取值范围
【解析】
（1）由题意可设圆心C（a，2a-4）
∵AC=BC=r
∴（1-a）2+（2a-4）2=（2-a）2+（2a-5）2
∴a=2，C（2，0），半径r=1
∴圆的方程为（x-2）2+y2=1
（2）如图所示TM，TN分别为圆的切线
Rt△TCM中，TC=，r=1
∴即切线长为2
由题意可得直线x=3与该圆相切
设过T的切线的斜率为k，则切线方程为y-2=k（x-3）即kx-y+2-3k=0
由直线与圆相切可得，∴
故过T的切线方程分别为x=3或3x-4y-1=0
（3）设E（0，2）则PE=
连接EC与圆交与两点分别记为P1，P2，如图所示
则可知当P在位置P1时，PE=EC-1=最小，当点P在P2时，PE=EC+1=最大
∴a2+（b-2）2的取值范围为：[，9+4]