graficamente pare ci siano due soluzioni corrispondenti ai valori a* di tangenza (positivo e negativo direi)

la tua interpretazioni su come ricavarla algebricamente non mi convince molto...in serata conto di rifarlo per benino...sempre che ci riesca eh  <!-- s:roll: --><img src="{SMILIES_PATH}/icon_rolleyes.gif" alt=":roll:" title="Rolling Eyes" /><!-- s:roll: --> 

poi magari la commentiamo  <!-- s:wink: --><img src="{SMILIES_PATH}/icon_wink.gif" alt=":wink:" title="Wink" /><!-- s:wink: -->