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114學年鷺江國中第1次段考數學 第20題 詳解

拋物線上指定橫坐標的點坐標 · 單選 · 題目出處:114 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
如下圖,已知麒麒命中三分球的行經路徑是拋物線的一部分。如果將路徑的最高點設為坐標平面的原點(0,0)(0,0),籃框中心的坐標為(2,89)(-2,-\dfrac{8}{9})
當麒麒的出手點與 yy 軸距離4個單位長時,出手點的坐標為下列何者?(A) (4,179)(4,-\dfrac{17}{9}) (B) (4,229)(4,-\dfrac{22}{9}) (C) (4,3)(4,-3) (D) (4,329)(4,-\dfrac{32}{9})
坐標平面上一開口向下的拋物線,頂點在原點O(也是x軸與y軸交點);籃框(標示「籃框」,含籃板與籃框圖示)位於原點左側、y軸左下方,其位置標示坐標$(-2,-\frac{8}{9})$;拋物線由原點向右下方延伸,通過右下方一個籃球(灰色圓點)後繼續下降;原點處另畫有一個籃球。

答案(D)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先求出路徑的函數式

    最高點(頂點)設在原點,所以路徑可以寫成 y=ax2y=ax^2。把籃框中心 (2,89)\left(-2,-\frac{8}{9}\right) 代入:89=a×(2)2=4a-\frac{8}{9}=a\times(-2)^2=4a,解得 a=29a=-\frac{2}{9}。因此行經路徑是 y=29x2y=-\frac{2}{9}x^2
  2. 2

    定出出手點的橫坐標

    「出手點與 yy 軸距離 4 個單位長」表示出手點的橫坐標絕對值是 4。由圖可知球是從原點右下方那一側飛過來的,出手點在原點右側,所以橫坐標取 x=4x=4;四個選項的橫坐標也都寫 4,方向沒有爭議。
  3. 3

    代入求縱坐標

    x=4x=4 代入 y=29x2y=-\frac{2}{9}x^2y=29×42=29×16=329y=-\frac{2}{9}\times 4^2=-\frac{2}{9}\times 16=-\frac{32}{9}。所以出手點的坐標是 (4,329)\left(4,-\frac{32}{9}\right)。故選 (D)。
  4. 4

    用對稱性檢查合理性

    這條拋物線的對稱軸是 yy 軸,所以 x=4x=4x=4x=-4 的高度一樣。x=4x=4 離對稱軸比籃框的 x=2x=-2 更遠,開口又向下,位置應該更低。329-\frac{32}{9} 確實比 89-\frac{8}{9} 小,結果合理。
答案
(D)

關鍵觀念:#二次函數 #拋物線 #坐標

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常見卡點
最常見的錯是把「橫向距離變 2 倍」直接套到高度上:從 x=2x=-2x=4x=4 距離變成 2 倍,就把 89-\frac{8}{9} 乘以 2 寫成 169-\frac{16}{9},這個值連選項都沒有。二次函數是「平方」關係,橫向距離變 2 倍,高度要變 22=42^2=4 倍,89×4=329-\frac{8}{9}\times 4=-\frac{32}{9} 才對。老實地先把係數 aa 算出來再代 xx,比用比例硬推安全得多。

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