如图，在平面直角坐标系中，四边形OABC的顶点坐标分别为O（0，0），A（12，0），B（8，6），C（0，6）．动点P从点O出发，以每秒3个单位长度的速度沿边OA向终点A运动；动点Q从点B同时出发，以每秒2个单位长度的速度沿边BC向终点C运动．设运动的时间为t秒，PQ²＝y．

（1）直接写出y关于t的函数解析式及t的取值范围：　   　；

（2）当PQ＝3时，求t的值；

（3）连接OB交PQ于点D，若双曲线y＝（k≠0）经过点D，问k的值是否变化？若不变化，请求出k的值；若变化，请说明理由．

答案

【解答】解：（1）过点P作PE⊥BC于点E，如图1所示．

当运动时间为t秒时（0≤t≤4）时，点P的坐标为（3t，0），点Q的坐标为（8﹣2t，6），

∴PE＝6，EQ＝|8﹣2t﹣3t|＝|8﹣5t|，

∴PQ²＝PE²+EQ²＝6²+|8﹣5t|²＝25t²﹣80t+100，

∴y＝25t²﹣80t+100（0≤t≤4）．

故答案为：y＝25t²﹣80t+100（0≤t≤4）．

（2）当PQ＝3时，25t²﹣80t+100＝（3）²，

整理，得：5t²﹣16t+11＝0，

解得：t₁＝1，t₂＝．

（3）经过点D的双曲线y＝（k≠0）的k值不变．

连接OB，交PQ于点D，过点D作DF⊥OA于点F，如图2所示．

∵OC＝6，BC＝8，

∴OB＝＝10．

∵BQ∥OP，

∴△BDQ∽△ODP，

∴＝＝＝，

∴OD＝6．

∵CB∥OA，

∴∠DOF＝∠OBC．

在Rt△OBC中，sin∠OBC＝＝＝，cos∠OBC＝＝＝，

∴OF＝OD•cos∠OBC＝6×＝，DF＝OD•sin∠OBC＝6×＝，

∴点D的坐标为（，），

∴经过点D的双曲线y＝（k≠0）的k值为×＝．

【点评】本题考查了勾股定理、解直角三角形、解一元二次方程、相似三角形的判定与性质、平行线的性质以及反比例函数图象上点的坐标特征，解题的关键是：（1）利用勾股定理，找出y关于t的函数解析式；（2）通过解一元二次方程，求出当PQ＝3时t的值；（3）利用相似三角形的性质及解直角三角形，找出点D的坐标．