综合与实践问题情境:数学课上,同学们以特殊四边形为基本图形,添加一些几何元素后探究图形中存在的结论.已知在
中,
,
的平分线交
边于点E,交
边的延长线于点F,以
为邻边作
,
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特例探究:(1)如图1,“创思”小组的同学研究了四边形
为矩形时的情形,发现四边形
是正方形,请你证明这一结论;
(2)“敏学”小组的同学在图1基础上连接
, 得到图2,发现图2中线段
与
之 间存在特定的数量关系,请你帮他们写出结论并说明理由;
拓展延伸:(3)“善问”小组的同学计划对
展开类似研究.如图3,在
中,
. 当
时,请补全图形,并直接写出A,G两点之间的距离.