1. 将曲线 $C$ 的极坐标方程化为直角坐标方程
曲线 C 的极坐标方程为 ρ=2acosθ (a>0).
两边同乘以 ρ 得:ρ2=2aρcosθ.
由 ρ2=x2+y2,ρcosθ=x,代入得直角坐标方程为:x2+y2=2ax.
进行配方,得:(x−a)2+y2=a2.
这表示一个以 (a,0) 为圆心,半径 r=a 的圆.
2. 将直线 $l$ 的极坐标方程化为直角坐标方程
直线 l 的极坐标方程为 ρcos(θ−3π)=23.
利用两角差的余弦公式展开得:ρ(cosθcos3π+sinθsin3π)=23.
即 21ρcosθ+23ρsinθ=23.
由 ρcosθ=x,ρsinθ=y,代入得直角坐标方程为:x+3y−3=0.
3. 利用直线与圆相切的条件求出参数 $a$ 的值
因为曲线 C 与直线 l 有且只有一个公共点,所以直线 l 与圆 C 相切.
圆心 (a,0) 到直线 x+3y−3=0 的距离 d 等于圆的半径 r=a.
由点到直线的距离公式得:d=12+(3)2∣a+3×0−3∣=2∣a−3∣.
令 d=r,得:2∣a−3∣=a,即 ∣a−3∣=2a.
因为 a>0,所以:
若 a−3=2a,解得 a=−3(不合题意,舍去);
若 a−3=−2a,解得 a=1.
综上所述,a=1.