【分析】
首先观察各顶点坐标特征:A、B纵坐标相同,可得AB平行x轴,长度为a-1;A、D横坐标相同,可得AD平行y轴,长度也为a-1。题目要求n-m的值,可设t=n-m简化计算。接下来分别计算两个三角形的面积:△PAD以AD为底,高为点P到AD的水平距离,用横坐标差即可求出;△PBC的面积可转化为△ABC与△PAB的面积差,二者同底AB,高分别为点C、P到AB的竖直距离,用纵坐标差可快速求出。最后利用两个三角形面积相等列方程,结合1<a<3可知a-1≠0,约去该式后解方程即可得到t的值,也就是n-m的值。
【解析】
设$n-m=t$。
$\because A(1,m+1),B(a,m+1),1<a<3$,
$\therefore AB=a-1$,且$AB// x$轴。
又$\because D(1,m+a)$,
$\therefore AD=a-1$,且$AD// y$轴。
如图,过点$P$作$PE⊥ AB$于点$E$,过点$C$作$CF⊥ AB$,交$AB$的延长线于点$F$。
$\because P(n-m,n),C(3,m+3)$,
$\therefore$点$P$到$AD$的距离为$n-m-1=t-1$,
$PE=n-(m+1)=(t+m)-(m+1)=t-1$,
$CF=(m+3)-(m+1)=2$。
$\therefore S_{△ PAD}=\frac{1}{2}· AD· (t-1)=\frac{1}{2}(a-1)(t-1)$,
$S_{△ PBC}=S_{△ ABC}-S_{△ PAB}=\frac{1}{2}AB· CF-\frac{1}{2}AB· PE=\frac{1}{2}(a-1)×2-\frac{1}{2}(a-1)(t-1)=\frac{1}{2}(a-1)(3-t)$。
$\because S_{△ PAD}=S_{△ PBC}$,
$\therefore \frac{1}{2}(a-1)(t-1)=\frac{1}{2}(a-1)(3-t)$。
$\because 1<a<3$,$\therefore a-1≠0$,等式两边同时除以$\frac{1}{2}(a-1)$得:
$t-1=3-t$,解得$t=2$,即$n-m=2$。
【答案】
2

【知识点】
坐标与图形性质;三角形面积计算;平面直角坐标系特征
【点评】
本题将平面直角坐标系与三角形面积计算相结合,解题的核心是利用坐标的特点快速获取线段的位置、长度和点到直线的距离,通过设参数简化运算,消去无关的参数后即可得到结果,较好地考查了坐标几何的综合应用能力。
【难度系数】
0.6