综合与实践:
如图1,将一个等腰直角三角尺

的顶点

放置在直线

上,

,

,过点

作

于点

,过点

作

于点

.
观察发现:
(1)如图1.当

,

两点均在直线

的上方时,
①猜测线段

,

与

的数量关系,并说明理由;
②直接写出线段

,

与

的数量关系;
操作证明:
(2)将等腰直角三角尺

绕着点

逆时针旋转至图2位置时,线段

,

与

又有怎样的数量关系,请写出你的猜想,并写出证明过程;
拓广探索:
(3)将等腰直角三用尺

绕着点

继续旋转至图3位置时,

与

交于点

,若

,

,请直接写出

的长度.
