Question

（Ⅰ）已知圓O：x²+y²=4和點(diǎn)M（1，a），若實(shí)數(shù)a＞0且過(guò)點(diǎn)M有且只有一 條直線(xiàn)與圓O相切，求實(shí)數(shù)a的值，并求出切線(xiàn)方程；
（Ⅱ）過(guò)點(diǎn)（

2

，0）引直線(xiàn)l與曲線(xiàn)y=

1-x2

相交于A，B兩點(diǎn)，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，當(dāng)△ABO的面積取得最大值時(shí)，求直線(xiàn)l的方程．

Answer 1

分析：（I）由條件知點(diǎn)M（1，a）在圓0上求得a的值，求得OM的斜率k_OM=

3

，可得切線(xiàn)的斜率，再用點(diǎn)斜式求得切線(xiàn)方程．
（Ⅱ）化簡(jiǎn)曲線(xiàn)方程，設(shè)直線(xiàn)l的斜率為k，則-1＜k＜0，直線(xiàn)l的方程即 kx-y-

2

k=0．求出圓心O到直線(xiàn)l的距離d的值，可得半弦長(zhǎng)，求得三角形的面積解析式．令t=

1

k2+1

，則S△ABO=

-4t2+6t-2

，再利用二次函數(shù)的性質(zhì)求得三角形的面積的最大值，以及此時(shí)k的值，從而求得直線(xiàn)l的方程．

解答：解：（I）由條件知點(diǎn)M（1，a）在圓0上，∴1+a²=4，∴a=±

3

．
又∵a＞0，∴a=

3

．
∴k_OM=

3

，故切線(xiàn)的斜率 k_{切線(xiàn)}=-

3

3

，
∴切線(xiàn)方程為y-

3

=-

3

3

(x-1)，即：

3

x+3y-4

3

=0．
（Ⅱ）由曲線(xiàn)y=

1-x2

，可得 x²+y²=1 （y≥0）．
設(shè)直線(xiàn)l的斜率為k，要保證直線(xiàn)l與曲線(xiàn)有2個(gè)交點(diǎn)，且與x軸不重合，則-1＜k＜0，
直線(xiàn)l的方程為 y-0=k（x-

2

），即 kx-y-

2

k=0．
圓心O到直線(xiàn)l的距離為d=

|0-0- 2 k|

k2+1

=

- 2 k

k2+1

，故半弦長(zhǎng)為

1+( - 2 k k2+1 )2

=

1-k2 k2+1

，
∴S△ABO=

- 2 k

k2+1

•

1-k2 k2+1

=

2k2(1-k2) (k2+1)2

=

-2(k2+1)2+6(k2+1)-4 (k2+1)2

=

- 4 (k2+1)2 + 6 k2+1 -2

．
令t=

1

k2+1

，則S△ABO=

-4t2+6t-2

，
故當(dāng)t=

3

4

，即

1

k2+1

=

3

4

時(shí)，S_△ABo取最大值為

1

2

，此時(shí)由

1

k2+1

=

3

4

，可得k=-

3

3

，
∴直線(xiàn)l的方程為：-

3

3

x-y+

6

3

=0，即

3

x+3y-

6

=0．

點(diǎn)評(píng)：考查直線(xiàn)與圓的方程的應(yīng)用，點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式以及弦長(zhǎng)公式的應(yīng)用，著重考查分類(lèi)討論思想與轉(zhuǎn)化思想，屬于難題．