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(2014•石景山区二模)在平面直角坐标系xOy中,矩形ABCD的位置如图1所示,点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(0,2),点D的坐标为(-3,1).矩形ABCD以每秒1个单位长度的速度沿x轴正方

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(2014•石景山区二模)在平面直角坐标系xOy中,矩形ABCD的位置如图1所示,点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(0,2),点D的坐标为(-3,1).矩形ABCD以每秒1个单位长度的速度沿x轴正方向运动,设运动时间为x(0≤x≤3)秒,第一象限内的图形面积为y,则下列图象中表示y与x的函数关系的图象大致是(  )


A.
B.
C.
D.
▼优质解答
答案和解析
如图1,∵点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(0,2),点D的坐标为(-3,1),
∴OA=OB=2,△AOB是等腰直角三角形,AD=
(−3+2)2+(1−0)2
=
2

∴AB=2
2

∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=
2
,AB=CD=2
2
,∠DAB=∠ABC=∠C=∠D=90°.
分三种情况:
①当0≤x≤1时,矩形ABCD落在第一象限内的图形是三角形PB′Q,如图2.
∵OA′=2-x,△A′OP是等腰直角三角形,
∴A′P=
2
OA′=
2
(2-x),
∴PB′=A′B′-A′P=2
2
-
2
(2-x)=
2
x,
∵△PB′Q是等腰直角三角形,
∴y=
1
2
PB′2=
1
2
×(
2
x)2=x2
②当1<x≤2时,矩形ABCD落在第一象限内的图形是梯形PB′CQ,如图3.
∵OA′=2-x,△A′OP是等腰直角三角形,
∴A′P=
2
OA′=
2
(2-x),
∴PB′=A′B′-A′P=2
2
-
2
(2-x)=
2
x,
D′Q=
2
(2-x)+
2
=3
2
-
2
x,
∴C′Q=2
2
-(3
2
-
2
x)=
2
x-
2

∴y=
1
2
(C′Q+B′P)•B′C′=
1
2
2
x-
2
+
2
x)×
2
=2x-1;
③当2<x≤3时,矩形ABCD落在第一象限内的图形是五边形PA′B′CQ,如图4.
∵OA′=x-2,△A′OP是等腰直角三角形,
∴A′P=
2
OA′=
2
(x-2),
∴PD′=A′D′-A′P=
2
-
2
(x-2)=3
2
-
2
x,
∴S△PD′Q=
1
2
PD′2=
1
2
×(3
2
-
2
x)2=x2-6x+9;
∴y=S矩形A′B′C′D′-S△PD′Q=2
2
×
2
-(x2-6x+9)=-x2+6x-5;
纵观各选项,只有D选项图形符合.
故选D.