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109學年鷺江國中第1次段考數學 第15題 詳解

投籃拋物線路徑函數式判斷 · 單選 · 題目出處:109 學年度第 2 學期第 1 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
如右圖,坐標平面上,已知籃框位置B點在y軸上,今小徐將球從A(-13,0)的位置投出,由B點空心進籃,球經過的的路徑是拋物線,且此拋物線最高點為(-5,64),則球經過的路徑是下列哪一個函數圖形?
(A) y=1681(x5)264y=\dfrac{16}{81}(x-5)^2-64
(B) y=1681(x5)2+64y=-\dfrac{16}{81}(x-5)^2+64
(C) y=(x+5)264y=(x+5)^2-64
(D) y=(x+5)2+64y=-(x+5)^2+64
坐標平面上,一條開口向下的拋物線曲線從左下方的點 A(標在 x 軸左側、原點左方較遠處;圖上畫得略高於 x 軸,依題幹 A 在 x 軸上)向右上方揚起,B 標在 y 軸上、位置明顯低於最高點(B 就是籃框的位置),曲線隨後向右下方急降,穿入一個灰色方形籃板與籃框(籃框以網狀弧線表示)中;籃板下方連接一條斜線延伸到x軸上的原點O附近。x軸、y軸、原點O皆有標示。

答案(D)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    已知最高點就用頂點式

    拋物線的最高點就是頂點 (5,64)(-5,64),所以路徑可以寫成 y=a(x+5)2+64y=a(x+5)^2+64。注意頂點的 xx 坐標是 5-5,括號裡要寫成 x+5x+5。又因為有最高點,開口向下,a<0a<0
  2. 2

    代入投出點求係數

    球從 A(13,0)A(-13,0) 投出,代入:0=a(13+5)2+64=a×64+640=a(-13+5)^2+64=a\times64+64,得 64a=6464a=-64,所以 a=1a=-1
  3. 3

    寫出路徑並檢查

    路徑是 y=(x+5)2+64y=-(x+5)^2+64。檢查:a=1<0a=-1<0 開口向下,符合有最高點;頂點 (5,64)(-5,64) 也對。順帶算籃框位置,x=0x=0y=25+64=39y=-25+64=39BByy 軸上的高度是 3939,與圖形相符。
  4. 4

    逐項檢查並下結論

    (A)(B) 括號是 (x5)(x-5),頂點跑到 x=5x=5,在 yy 軸右邊,與最高點在 yy 軸左邊不合;(C) 的 a=1>0a=1>0 開口向上,而且頂點是 (5,64)(-5,-64)xx 軸下方,球不可能這樣飛。只有一個式子同時對上頂點與開口方向。故選 (D)。
答案
(D)

關鍵觀念:#二次函數 #應用問題 #拋物線最高點 #頂點式

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常見卡點
頂點式裡括號的符號是這題唯一的關卡。頂點的 xx 坐標是 5-5,代進 y=a(xh)2+ky=a(x-h)^2+k 要寫成 x(5)=x+5x-(-5)=x+5;若順手寫成 (x5)(x-5),再代 A(13,0)A(-13,0) 會得到 a×(18)2+64=0a\times(-18)^2+64=0,算出 a=1681a=-\dfrac{16}{81},剛好湊出另一個選項,很難察覺。寫完頂點式先問自己:讓括號歸零的 xx 是不是頂點的 xx 坐標。

還是卡住嗎?

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