圖1至圖7的正方形霓虹燈廣告牌ABCD都是20×20的等距網(wǎng)格(每個小方格的邊長均為1個單位長),其對稱中心為點O.
如圖1,有一個邊長為6個單位長的正方形EFGH的對稱中心也是點O,它每秒1個單位長的速度由起始位置向外擴大(即點O不動,正方形EFGH經(jīng)過一秒由6×6擴大為8×8;再經(jīng)過一秒,由8×8擴大為10×10;…),直到充滿正方形ABCD,再以同樣的速度逐步縮小到起始時的大小,然后一直不斷地以同樣速度再擴大、再縮。
另有一個邊長為6個單位長的正方形MNPQ從如圖1所示的位置開始,以每秒1個單位長的速度,沿正方形ABCD的內(nèi)側(cè)邊緣按A?B?C?D?A移動(即正方形MNPQ從點P與點A重合位置開始,先向左平移,當(dāng)點Q與點B重合時,再向上平移,當(dāng)點M與點C重合時,再向右平移,當(dāng)點N與點D重合時,再向下平移,到達起始位置后仍繼續(xù)按上述方式移動).
正方形EFGH和正方形MNPQ從如圖1的位置同時開始運動,設(shè)運動時間為x秒,它們的重疊部分面積為y個平方單位.
(1)請你在圖2和圖3中分別畫出x為2秒、18秒時,正方形EFGH和正方形MNPQ的位置及重疊部分(重疊部分用陰影表示),并分別寫出重疊部分的面積;
(2)①如圖4,當(dāng)1≤x≤3.5時,求y與x的函數(shù)關(guān)系式;
②如圖5,當(dāng)3.5≤x≤7時,求y與x的函數(shù)關(guān)系式;
③如圖6,當(dāng)7≤x≤10.5時,求y與x的函數(shù)關(guān)系式;
④如圖7,當(dāng)10.5≤x≤13時,求y與x的函數(shù)關(guān)系式.
(3)對于正方形MNPQ在正方形ABCD各邊上移動一周的過程,請你根據(jù)重疊部分面積y的變化情況,指出y取得最大值和最小值時,相對應(yīng)的x的取值情況,并指出最大值和最小值分別是多少.(說明:問題(3)是額外加分題,加分幅度為1~4分)