如图1,在平面直角坐标系中,四边形OABC是梯形,BC∥AO,顶点O在坐标原点,顶点A(4,0),顶点B(1,4),动点P从O点出发,以每秒1个单位长度的速度沿OA的方向向A运动,同时,动点Q从A出发,以每秒2个单位长度的速度沿A→B→C的方向向C运动.当其中一个点到达终点时,另一个也随之停止.设运动时间为t秒.

(1)当t为何值时,PB与AQ互相平分?
(2)设△PAQ的面积为S,求S与t的函数关系式.当t为何值时,S有最大值?最大值是多少?
(3)在整个运动过程中,是否存在某一时刻t,使得以PQ为直径的圆与y轴相切?若存在,求出相应的t值;若不存在,请说明理由.
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操作:在△ABC中,AC=BC=2,∠C=90°,将一块等腰直角三角板的直角顶点放在斜边AB的中点P处,将三角板绕点P旋转,三角板的两直角边分别交射线AC、CB于D、E两点.图1,2,3是旋转三角板得到的图形中的3种情况.
研究:
(1)三角板绕点P旋转,观察线段PD和PE之间有什么数量关系,并结合图2加以证明;
(2)三角板绕点P旋转,△PBE是否能成为等腰三角形?若能,指出所有情况(即写出△PBE为等腰三角形时CE的长);若不能,请说明理由;
(3)若将三角板的直角顶点放在斜边AB上的M处,且AM:MB=1:3,和前面一样操作,试问线段MD和ME之间有什么数量关系?并结合图4加以证明.
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