Question

如图放置的边长为1的正方形PABC沿x轴滚动．设顶点P（x，y）的轨迹方程是y=f（x），则f（x）的最小正周期为______；y=f（x）在其两个相邻零点间的图象与x轴所围区域的面积为______．

Answer 1

从某一个顶点（比如A）落在x轴上的时候开始计算，到下一次A点落在x轴上，
这个过程中四个顶点依次落在了x轴上，而每两个顶点间距离为正方形的边长1，因此该函数的周期为4．
下面考察P点的运动轨迹，不妨考察正方形向右滚动，
P点从x轴上开始运动的时候，首先是围绕A点运动

1

4

个圆，该圆半径为1，
然后以B点为中心，滚动到C点落地，其间是以BP为半径，旋转90°，
然后以C为圆心，再旋转90°，这时候以CP为半径，
因此最终构成图象如下：



S=2×

1

4

×π+2×

1

2

×1×1+

1

4

×2π=π+1
故答案为：4，π+1