【问题呈现】如图1,
的顶点在正方形
两条对角线的交点处,
, 将
绕点
旋转,旋转过程中,
的两边分别与正方形
的边
和
交于点
、
(点
与点
,
不重合).探索线段
、
、
之间的数量关系.
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【问题初探】
(1)爱动脑筋的小悦发现,通过证明两个三角形全等,可以得到结论.请你写出线段
、
、
之间的数量关系,并说明理由;
【问题引申】
(2)如图2,将图1中的正方形
改为
的菱形,
, 其他条件不变,请你帮小悦得出此时线段
、
、
之间的数量关系是______;
【问题解决】
(3)如图3,在(2)的条件下,当菱形的边长为
, 点
运动至与
点距离恰好为
的位置,且
旋转至
时,
的长度为______.