题目内容

10.如图放置的边长为2的正方形PABC沿x轴正半轴滚动.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8;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4π+4.

分析 P点的运动轨迹为若干个$\frac{1}{4}$圆周拼接而成,作出P点轨迹图象,即可得出答案.

解答 解:P点从x轴上开始运动的时候,首先是围绕A点运动$\frac{1}{4}$个圆,该圆半径为2,
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°,
再以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:

由轨迹可知f(x)的最小正周期为8,
S=2×$\frac{1}{4}$π•22+2×$\frac{1}{2}$×2×2+$\frac{1}{4}$×π•(2$\sqrt{2}$)2=4π+4.
故答案为:8;4π+4.

点评 本题考查的知识点是函数图象的变化,其中根据已知画出正方形转动过程中的一个周期内的图象,利用数形结合的思想对本题进行分析是解答本题的关键.

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