如图,已知正方形ABCD与正方形EFGH的边长分别是和,它们的中心O1,O2都在直线l上,AD∥l,EG在直线l上,l与DC相交于点M,ME=7-2,当正方形EFGH沿直线l以每秒1个单位的速度向左平移时,正方形ABCD也绕O1以每秒45°顺时针方向开始旋转,在运动变化过程中,它们的形状和大小都不改变.
(1)在开始运动前,O1O2=______;
(2)当两个正方形按照各自的运动方式同时运动3秒时,正方形ABCD停止旋转,这时AE=______,O1O2=______;
(3)当正方形ABCD停止旋转后,正方形EFGH继续向左平移的时间为x秒,两正方形重叠部分的面积为y,求y与x之间的函数表达式.
网友回答
解:(1)9.
(2)0,6
(3)当正方形ABCD停止运动后,正方形EFGH继续向左平移时,与正方形ABCD重叠部分的形状也是正方形.
重叠部分的面积y与x之间的函数关系应分四种情况:
①如图1,当0≤x<4时,
∵EA=x,
∴y与x之间的函数关系式为y=.
②如图2,当4≤x<8时,y与x之间的函数关系式为y=(2)2=8.
③如图3,当8≤x<12时,
∵CG=12-x,
∴y与x之间的函数关系式为y==x2-12x+72.
④当x≥12时,y与x之间的函数关系式为y=0.
解析分析:(1)开始运动前Q1O2=O1M+ME+O2E,O1M=AD=2,O2E=EH=2,因此O1O2=9.
(2)当运动3秒后,A在直线l上,O1A=AD=4,O1E=7-3=4,因此O1E=O1A,A、E重合,即AE=0.
O1O2=O1A+O2E=4+2=6.
(3)本题要分四种情况:
①当0≤x<4时,图1,重合的小正方形对角线AE=x,因此y=x2.
②当4≤x<8时,图2,正方形EFGH在正方形ABCD内部,重合部分的面积就是正方形EFGH的面积.
③当8≤x<12时,图3,参照①的解法.
④当x≥12时,此时两正方形不重合,因此y=0.
点评:本题为运动性问题,考查了正方形的性质、图形的旋转、二次函数的应用等知识.综合性强,考查学生分类讨论,数形结合的数学思想方法.