已知顶点为原点O,焦点在x轴上的抛物线,其内接△ABC的重心是焦点F,若直线BC的方程为4x+y-20=0.
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(1)设抛物线的方程为y 2=4px,则其焦点为(p,0)

与直线方程4x+y-20=0联立,有:(-4x+20) 2=4px

∴4x 2-(p+40)x+100=0,且y=-4x+20

该方程的解为B,C两点的坐标(x 2,y 2),(x 3,y 3

x 2+x 3=

p+40

4 (1)

y 2+y 3=-4(x 2+x 3)+40=-p (2)

设A(x 1,y 1

∵A在抛物线上

∴y 1 2=4px 1(3)

△ABC重心坐标为:(

x 1 + x 2 + x 3

3 ,

y 1 + y 2 + y 3

3 )

∵重心为抛物线焦点

x 1 + x 2 + x 3

3 =p,

y 1 + y 2 + y 3

3 =0

将(1),(2)代入,得:

x1+

p+40

4 =3p,y 1-p=0

与(3)联立,三个方程,x 1,y 1,p三个未知数,可解

解得:p=4

故抛物线的方程为y 2=16x.

(2)设点M(a,b) P(x 4,y 4) Q(x 5,y 5

①当直线L的斜率不存在时 即 x 4=x 5=a 且 a>0

则:令 y 4=4

a ,y 5=-4

a

∵∠POQ=90°∵

OQ =(a,-4

a )

OP =(a,4

a )

OQ •

OP =a 2-16a=0

解得:a=16 或 a=0(舍去)

②当直线L的斜率存在时 设斜率为k 则 直线L的方程为:

y-b=k(x-a) (k≠0)

∴联立方程:

y-b=k(x-a)

y 2 =16x

消去x 得:ky 2-16y+16b-16ka=0

∴y 4+y 5=

16

k ,y 4×y 5=

16b-16ka

k

∴x 4×x 5=

(ka-b) 2

k 2

∵∠POQ=90°

OQ •

OP =x 4×x 5+y 4×y 5=

16b-16ka

k +

(ka-b) 2

k 2 =0

即:k 2(a 2-16a)+k(16b-2ab)+b 2=0对任意的k≠0都恒成立

∴有方程组:

a 2 -16a=0

16b-2ab=0

b 2 =0 且a≠0

∴解得:a=16,b=0

∴点M(16,0)

综上所述:存在定点M,使得以线段PQ为直径的圆经过坐标原点,

点M的坐标为:(16,0)