解:设圆心(a,-2a),由圆与直线y=1-x相切于点(2,-1),得=,
解得a=1.∴所求圆的圆心为(1,-2),半径r==.
∴所求圆的方程为(x-1)2+(y+2)2=2.
求圆的切线方程一般有三种方法:
(1)利用常见结论:过圆x2+y2=r2上一点(x0,y0)的切线方程为x0x+y0y=r2,代入切点坐标求切线方程;
(2)待定系数法:设出切点坐标或切线斜率,由题意列出方程(组),解得切点坐标或切线斜率,写出点斜式,最后将点斜式化为一般式;
(3)直接法:由切线斜率与圆心和切点的连线斜率乘积为-1,求出切线斜率,再写出直线的点斜式方程即可.一般地,过圆外一点可向圆作两条切线,应注意斜率不存在的情况.
3.直线与圆相交时的弦长问题
过点P(4,-4)的直线l被圆C:x2+y2-2x-4y-20=0截得的弦AB的长度为8,求直线l的方程.
思路分析:设出直线方程,由圆心到直线的距离d与圆的半径及半弦长构成的直角三角形求解.注意讨论斜率存在与否.
解:圆的方程可化为(x-1)2+(y-2)2=52,
∴圆心C(1,2),半径r=5.
由圆的性质可知圆的半弦长、半径、弦心距构成直角三角形,∴圆心到直线的距离d===3.
①当直线AB⊥x轴时,
∵l过(4,-4),∴AB方程为x=4,点C(1,2)到l的距离d=|4-1|=3,满足题意.
②当AB与x轴不垂直时,设方程为y+4=k(x-4),即kx-y-4k-4=0.∴d==3,解得k=-.∴l的方程为y+4=-(x-4),即3x+4y+4=0.
综上,直线l的方程为x=4或3x+4y+4=0.