10.(2025·宿迁宿豫区期末)如图,经过点A的一束光线照射到平面镜(x轴)上的点B处,反射后的光线BC交y轴于点C(0,1),若反射光线BC的函数表达式为$y=-\frac{3}{4}x+b$,则入射光线AB的函数表达式为
$y=\frac{3}{4}x-1$
。
解析:
【分析】
解题可分三步思考:第一步,先利用点C在反射光线BC上,求出反射光线解析式中的未知参数b,得到完整的反射光线表达式;第二步,根据点B在x轴上(纵坐标为0),代入反射光线解析式求出点B的坐标;第三步,结合平面镜反射的性质:点C关于x轴的对称点在入射光线AB上,得到入射光线上的两个已知点,最后用待定系数法即可求出入射光线的函数表达式。
【解析】
1. 求反射光线BC的完整解析式:
将点C(0,1)代入$y=-\frac{3}{4}x+b$,得$1=-\frac{3}{4}×0+b$,解得$b=1$,因此反射光线BC的解析式为$y=-\frac{3}{4}x+1$。
2. 求点B的坐标:
因为点B在x轴上,纵坐标为0,令$y=0$代入$y=-\frac{3}{4}x+1$,得$0=-\frac{3}{4}x+1$,解得$x=\frac{4}{3}$,即点B的坐标为$(\frac{4}{3},0)$。
3. 利用反射性质确定入射光线上的点:
根据平面镜反射规律,点C(0,1)关于x轴的对称点$C'(0,-1)$在入射光线AB上。
4. 求入射光线AB的解析式:
设入射光线AB的解析式为$y=kx+c$,将$(0,-1)$和$(\frac{4}{3},0)$代入:
代入$(0,-1)$得:$c=-1$;
代入$(\frac{4}{3},0)$得:$0=\frac{4}{3}k-1$,解得$k=\frac{3}{4}$。
因此入射光线AB的函数表达式为$y=\frac{3}{4}x-1$。
【答案】
$y=\frac{3}{4}x-1$
【知识点】
待定系数法求一次函数解析式,轴对称的性质,光的反射原理
【点评】
本题是一次函数与几何、物理知识结合的基础题型,核心考点是待定系数法求函数解析式,解题的关键是利用反射的轴对称性质找到入射光线上的已知点,综合性不强,容易掌握。
【难度系数】
0.7