Question

如圖放置的邊長為1的正方形PABC沿x軸滾動（向右為順時針，向左為逆時針）．設(shè)頂點p（x，y）的軌跡方程是y=f（x），則關(guān)于f（x）的最小正周期T及y=f（x）在其兩個相鄰零點間的圖象與x軸所圍區(qū)域的面積S的正確結(jié)論是（　　）

A．T=4，S=π+1

B．T=2π，S=2π+1

C．T=4，S=2π+1

D．T=2π，S=π+1

Answer 1

分析：沿x軸正方向滾動指的是先以頂點A為中心順時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)頂點B落在x軸上時，再以頂點B為中心順時針旋轉(zhuǎn)，如此繼續(xù)，由此可得結(jié)論．

解答：解：從某一個頂點（比如A）落在x軸上的時候開始計算，到下一次A點落在x軸上，這個過程中四個頂點依次落在了x軸上，而每兩個頂點間距離為正方形的邊長1，因此該函數(shù)的周期為4．
下面考查P點的運動軌跡，不妨考查正方形向右滾動，P點從x軸上開始運動的時候，首先是圍繞A點運動

1

4

個圓，該圓半徑為1，然后以B點為中心，滾動到C點落地，其間是以BP為半徑，旋轉(zhuǎn)90°，再以C為圓心，旋轉(zhuǎn)90°，這時候以CP為半徑，因此最終構(gòu)成圖象如下：

∴兩個相鄰零點間的圖象與x軸所圍區(qū)域的面積S=2×

1

4

×π+2×

1

2

×1×1+

1

4

×2π=π+1
故選A．

點評：本題考查的知識點是函數(shù)圖象的變化，解題的關(guān)鍵是根據(jù)已知畫出正方形轉(zhuǎn)動過程中的一個周期內(nèi)的圖象，利用數(shù)形結(jié)合的思想進行求解．