学校数学兴趣小组利用机器人开展数学活动.在相距

个单位长度的直线跑道

上,机器人甲从端点

出发,匀速往返于端点

、

之间,机器人乙同时从端点

出发,以大于甲的速度匀速往返于端点

、

之间.他们到达端点后立即转身折返,用时忽略不计.兴趣小组成员探究这两个机器人迎面相遇的情况,这里的“迎面相遇”包括面对面相遇、在端点处相遇这两种.

(观察)
①观察图

,若这两个机器人第一次迎面相遇时,相遇地点与点

之间的距离为

个单位长度,则他们第二次迎面相遇时,相遇地点与点

之间的距离为
_____个单位长度;
②若这两个机器人第一次迎面相遇时,相遇地点与点

之间的距离为

个单位长度,则他们第二次迎面相遇时,相遇地点与点

之间的距离为
_____个单位长度;
(发现)
设这两个机器人第一次迎面相遇时,相遇地点与点

之间的距离为

个单位长度,他们第二次迎面相遇时,相遇地点与点

之间的距离为

个单位长度.兴趣小组成员发现了

与

的函数关系,并画出了部分函数图象(线段

,不包括点

,如图

所示).
①

=
_____;
②分别求出各部分图象对应的函数表达式,并在图

中补全函数图象;
(拓展)
设这两个机器人第一次迎面相遇时,相遇地点与点

之间的距离为

个单位长度,他们第三次迎面相遇时,相遇地点与点

之间的距离为

个单位长度.若这两个机器人第三次迎面相遇时,相遇地点与点

之间的距离

不超过

个单位长度,则他们第一次迎面相遇时,相遇地点与点

之间的距离

的取值范围是
_____.(直接写出结果)