如图,已知抛物线 ${C_1}:{x^2} + by = {b^2}$ 经过椭圆 ${C_2}:\dfrac{{{x^2}}}{{{a^2}}} + \dfrac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = 1\left(a > b > 0\right)$ 的两个焦点.
【难度】
【出处】
2010年高考江西卷(文)
【标注】
  1. 求椭圆 ${C_2}$ 的离心率;
    标注
    答案
    解析
    因为抛物线 ${C_1}$ 经过椭圆 ${C_2}$ 的两个焦点 ${F_1}\left( - c,0\right)$,${F_2}\left(c,0\right)$,
    所以 ${c^2} + b \times 0 = {b^2}$,即 ${c^2} = {b^2}$,
    由 ${a^2} = {b^2} + {c^2} = 2{c^2}$,得椭圆 ${C_2}$ 的离心率 $e = \dfrac{{\sqrt 2 }}{2}$.
  2. 设 $Q\left(3,b\right)$,又 $M$,$N$ 为 ${C_1}$ 与 ${C_2}$ 不在 $y$ 轴上的两个交点,若 $\triangle QMN$ 的重心在抛物线 ${C_1}$ 上,求 ${C_1}$ 和 ${C_2}$ 的方程.
    标注
    答案
    解析
    由(1)可知 ${a^2} = 2{b^2}$,椭圆 ${C_2}$ 的方程为\[\dfrac{{{x^2}}}{{2{b^2}}} + \dfrac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = 1,\]联立抛物线 ${C_1}$ 的方程 ${x^2} + by = {b^2}$,得\[2{y^2} - by - {b^2} = 0,\]解得\[y = - \dfrac{b}{2} 或 y = b\left(舍去\right),\]所以 $x = \pm \dfrac{{\sqrt 6 }}{2}b$,即\[M\left( - \dfrac{{\sqrt 6 }}{2}b, - \dfrac{b}{2}\right),N\left(\dfrac{{\sqrt 6 }}{2}b, - \dfrac{b}{2}\right),\]所以 $\triangle QMN$ 的重心坐标为 $\left(1,0\right)$.
    因为重心在 ${C_1}$ 上,所以 ${1^2} + b \times 0 = {b^2}$,得 $b = 1$,所以 ${a^2} = 2$,
    所以,抛物线 ${C_1}$ 的方程为:${x^2} + y = 1$,椭圆 ${C_2}$ 的方程为:$\dfrac{{{x^2}}}{2} + {y^2} = 1$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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