Question

如图1，M是边长为4的正方形AD边的中点，动点P自A点起，由A⇒B⇒C⇒D匀速运动，直线MP扫过正方形所形成的面积为Y，点P运动的路程为X，请解答下列问题：
（1）当x=1时，求y的值；
（2）就下列各种情况，求y与x之间的函数关系式：
①0≤x≤4；②4＜x≤8   ③8＜x≤12；
（3）在给出的直角坐标系（图2）中，画出（2）中函数的图象．

Answer

（1）直接根据三角形的面积公式可得y=AM•AP=1；
（2）①当0≤x≤4时，AP=x，直线MP扫过正方形所形成的图形为Rt△MAP，其面积为：y1=AM•AP=×2×x=x；
②当4＜x≤8时，BP=x-4，直线MP扫过正方形所形成的图形为梯形MABP，其面积为：y2=（AM+PB）•AB=[2+（x-4）]×4=2x-4；
③当8＜x≤12时，DP=12-x．直线MP扫过正方形所形成的图形为五边形MABCP，其面积为：y3=S正方形ABCD-SRt△MPD=x+4；
（3）分别描出点（4，4），（8，12），（12，16），连线即可．
【解析】
（1）由题意，x=1时，AP=1，
∴y=AM•AP=×2×1=1；（2分）

（2）①当0≤x≤4时，点P由A→B在AB线段上运动，AP=x，
直线MP扫过正方形所形成的图形为Rt△MAP，
其面积为：y1=AM•AP=×2×x=x；（4分）
②当4＜x≤8时，点P由B→C在BC线段上运动，BP=x-4，直线MP扫过正方形所形成的图形为梯形MABP，
其面积为：y2=（AM+BP）•AB=[2+（x-4）]×4=2x-4；（6分）
③当8＜x≤12时，点P由C→D在CD线段上运动，DP=12-x．直线MP扫过正方形所形成的图形为五边形MABCP，
其面积为：y3=S正方形ABCD-SRt△MPD=42-MD•DP=16-×2×（12-x）=x+4；（9分）

（3）
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