已知圆x 2 +y 2 -2ax-6ay+10a 2 -4a=0(0<a≤4)的圆心为C,直线L:y=x+m.
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圆C的方程可化为(x-a) 2+(y-3a) 2=4a

∴圆心C(a,3a0,半径r=2

a

(1)若a=2,则C(2,6),r=2

2

∵弦AB过圆心时最长

∴|AB| max=4

2

(2)若m=2,则圆心C(a,3a)到直线x-y+2=0的距离

d=

|-2a+2|

2 =

2 |a-1| ,r=2

a

直线与圆相交,∴d<r,∴a 2-4a+1<0且0<a≤4,

∴ a∈(2-

3 ,2+

3 )

又|AB|=2

r 2 - d 2 =2

-2 a 2 +8a-2 =2

-2 (a-2) 2 +6 ,

∴当a=2时,|AB| max=2

6 ,

(3)圆心C(a,3a)到直线x-y+m=0的距离d=

|-2a+m|

2

∵直线L是圆心C的切线,

∴d=r,即

|m-2a|

2 =2

a , |m-2a|=2

2a

∴m=2a± 2

2a

∵直线L是圆心C下方,

∴m=2a-2

2a

∵a∈(0,4],

∴当a=时,m min=-1;当a=4时,m max=8-4

2 ,

故实数m的取值范围是[-1,8-4

2 ]