(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC=
=5;
AB2+BC2
(2)如图1,
过点P作PH⊥AB于点H,AP=t,AQ=3-t,
则∠AHP=∠ABC=90°,
∵∠PAH=∠CAB,
∴△AHP∽△ABC,
∴
=AP AC
,PH BC
∵AP=t,AC=5,BC=4,
∴PH=
t,4 5
∴S=
?(3-t)?1 2
t,4 5
即S=-
t2+2 5
t,t的取值范围是:0<t<3.6 5
(3)①如图2,
∵线段PQ的垂直平分线为l经过点A,
∴AP=AQ,
∴3-t=t,
∴t=1.5,
∴AP=AQ=1.5,
延长QP交AD于点E,过点Q作QO∥AD交AC于点O,
∴△AQO∽△ABC,
∴
=AO AC
=AQ AB
,QO BC
∴AO=
?AC=AQ AB
,OQ=5 2
?BC=2,AQ AB
∴PO=AO-AP=1,
∵OQ∥BC∥AD,
∴△APE∽△OPQ,
∴
=AE OQ
,AP OP
∴AE=
?OQ=3.AP OP
②如图③,
(i)当点Q从B向A运动时l经过点B,
BQ=BP=AP=t,∠QBP=∠QAP,
∵∠QBP+∠PBC=90°,∠QAP+∠PCB=90°
∴∠PBC=∠PCB,
∴CP=BP=AP=t
∴CP=AP=
AC=1 2
×5=2.5,1 2
∴t=2.5;
(ⅱ)如图4,当点Q从A向B运动时l经过点B,
BP=BQ=3-(t-3)=6-t,AP=t,PC=5-t,
过点P作PG⊥CB于点G,
则PG∥AB,
∴△PGC∽△ABC,
∴
=PC AC
=PG AB
,GC BC
∴PG=
?AB=PC AC
(5-t),CG=3 5
?BC=PC AC
(5-t),4 5
∴BG=4-
(5?t)=4 5
t4 5
由勾股定理得BP2=BG2+PG2,即(6?t)2=(
t)2+[4 5
(5?t)]2,3 5
解得t=
.45 14