【分析】
本题需先结合旋转的性质分类讨论线段的旋转方向,平面直角坐标系中线段旋转90°的问题,通常通过作垂线构造全等三角形,利用同角的余角相等证明全等,得到对应边的数量关系;再结合四边形ABCD的面积求出相关线段长度,得到点C的坐标,最后用待定系数法即可求出直线AC的函数表达式。
【解析】
已知$A(-3,0)$,因此$AO=3$,分两种情况讨论:
① 当线段AB绕点B按逆时针方向旋转90°时,过点B作$BE⊥CD$,交DC的延长线于点E。
易得四边形BODE为长方形,因此$DE = BO$,$OD = BE$,$S_{长方形BODE}=BO·BE$。
因为$∠ ABC=90°$,所以$∠ ABO+∠ CBE=90°$,又$∠ ABO+∠ BAO=90°$,所以$∠ CBE=∠ BAO$,结合$∠ E=∠ AOB=90°$,$AB=BC$,可证$△ BCE ≌ △ BAO$(AAS)。
因此$S_{△ BCE}=S_{△ BAO}$,$CE=AO=3$,$BE=BO$。
可得$S_{长方形BODE}=S_{四边形BODC}+S_{△ BCE}=S_{四边形BODC}+S_{△ BAO}=S_{四边形ABCD}=36$,即$BO·BE=BO^2=36$,解得$BO=6$(B在y轴正半轴,长度为正)。
因此$DE=BO=6$,$OD=BE=6$,所以$CD=DE-CE=6-3=3$,即点C坐标为$(6,3)$。
设直线AC对应的函数表达式为$y=kx+b$,将$A(-3,0)$、$C(6,3)$代入得:
$\begin{cases} 6k+b=3\\ -3k+b=0 \end{cases}$
解得$\begin{cases} k=\frac{1}{3}\\ b=1 \end{cases}$,此时直线AC的表达式为$y=\frac{1}{3}x+1$。
② 当线段AB绕点B按顺时针方向旋转90°时,过点B作$BF⊥CD$,垂足为F。
同理可得四边形OBFD为长方形,$△ BCF ≌ △ BAO$(AAS),所以$S_{△ BCF}=S_{△ BAO}$,$CF=AO=3$,$BF=BO$。
因此$S_{长方形OBFD}=BF·BO=BO^2=S_{四边形ABCD}=36$,解得$BO=6$。
因此$DF=BO=6$,$OD=BF=6$,所以$CD=DF+CF=6+3=9$,即点C坐标为$(-6,9)$。
设直线AC对应的函数表达式为$y=mx+n$,将$A(-3,0)$、$C(-6,9)$代入得:
$\begin{cases} -3m+n=0\\ -6m+n=9 \end{cases}$
解得$\begin{cases} m=-3\\ n=-9 \end{cases}$,此时直线AC的表达式为$y=-3x-9$。
【答案】
直线AC对应的函数表达式为$y=\frac{1}{3}x+1$或$y=-3x-9$。

【知识点】
旋转的性质;全等三角形的判定与性质;待定系数法求一次函数解析式
【点评】
本题是坐标系与旋转、一次函数结合的综合题,解题时需注意分类讨论线段的旋转方向,避免漏解;作垂线构造全等三角形是解决坐标系中90°旋转问题的常用方法,结合面积条件求出点坐标后,用待定系数法求解函数解析式即可。
【难度系数】
0.5