问题 解答题
已知圆O:x2+y2=4和点M(1,a),
(1)若过点M有且只有一条直线与圆O相切,求实数a的值,并求出切线方程;
(2)若a=
2
,过点M的圆的两条弦AC.BD互相垂直,求AC+BD的最大值.
答案

(1)由条件知点M在圆O上,

∴1+a2=4

∴a=±

3

当a=

3
时,点M为(1,
3
),kOM=
3
k切线=-
3
3

此时切线方程为:y-

3
=-
3
3
(x-1)

即:x+

3
y-4=0

当a=-

3
时,点M为(1,-
3
),kOM=-
3
k切线=
3
3

此时切线方程为:y+

3
=
3
3
(x-1)

即:x-

3
y-4=0

∴所求的切线方程为:x+

3
y-4=0或即:x-
3
y-4=0

(2)当AC的斜率为0或不存在时,可求得AC+BD=2(

2
+
3

当AC的斜率存在且不为0时,

设直线AC的方程为y-

2
=k(x-1),

直线BD的方程为y-

2
=-
1
k
(x-1),

由弦长公式l=2

r2-d2

可得:AC=2

3k2+2
2
k+2
k2+1

BD=2

2k2-2
2
k+3
k2+1

∵AC2+BD2=4(

3k2+2
2
k+2
k2+1
+
2k2-2
2
k+3
k2+1
)=20

∴(AC+BD)2=AC2+BD2+2AC×BD≤2(AC2+BD2)=40

故AC+BD≤2

10

即AC+BD的最大值为2

10

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