问题 解答题

已知圆x2+y2-4ax+2ay+20(a-1)=0.

(1)求证对任意实数a,该圆恒过一定点;

(2)若该圆与圆x2+y2=4相切,求a的值.

答案

(1)证明:将圆的方程整理为(x2+y2-20)+a(-4x+2y+20)=0,

x2+y2=20
-4x+2y+20=0
可得
x=4
y=-2

所以该圆恒过定点(4,-2).

(2)圆的方程可化为(x-2a)2+(y+a)2=5a2-20a+20=5(a-2)2,所以圆心为(2a,-a),半径为

5
|a-2|.

若两圆外切,则

5
|a|=2+
5
|a-2|,由此解得a=1+
5
5

若两圆内切,则

5
|a|=|2-
5
|a-2||,由此解得a=1-
5
5
或a=1+
5
5
(舍去).

综上所述,两圆相切时,a=1-

5
5
或a=1+
5
5

多项选择题
选择题