已知点A(-1,0),B(-1,1)和抛物线C:y^2=4x,O为坐标原点,过点A的动直线l叫抛物线C于M、P,直线MB交抛物线C于另一点Q 证明直线PO恒过一个定点 并求出这个定点
首先,我们可以将抛物线C的方程改写为$x=\frac{1}{4}y^2$。接下来,考虑点A的动直线l,设其方程为$y=k(x+1)$。于是,我们可以得到点M和P的坐标为:
$M\left(\frac{k^2-1}{4k},k\frac{k^2-1}{4}\right)$
$P\left(\frac{k^2+1}{4k},k\frac{k^2+1}{4}\right)$
接着,我们考虑直线MB的方程。由于点M和点B都在直线MB上,因此可以得到:
$k(x+1)=y$
$\frac{k^2-1}{4k}=-1$
从而解得$k=-1$或$k=\frac{1}{3}$。注意到$k=-1$对应的直线l是经过点A和点B的竖直直线,因此我们只考虑$k=\frac{1}{3}$的情况。
此时,点M和点P的坐标为:
$M\left(\frac{4}{9},\frac{4}{3}\right)$
$P\left(\frac{10}{9},\frac{10}{3}\right)$
点Q的坐标可以通过将直线MB代入抛物线C的方程得到:
$\left(\frac{1}{9}(1-2\sqrt{2}),\frac{1}{3}(1-\sqrt{2})\right)$
现在,我们考虑直线PO的方程。它通过点P和点O,因此可以得到:
$\frac{y-\frac{10}{3}}{x-\frac{10}{9}}=-\frac{10}{3}$
化简后得到:
$y=-\frac{20}{3}x+\frac{170}{9}$
注意到这是一条过坐标原点的直线,因此直线PO恒过原点,也就是一个定点。
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