【问题情境】
刘老师先引导学生回顾了华东师大版教材七年级下册第121页“探索”部分内容:
如图,将一个三角形纸板绕点A逆时针旋转到达的位置,那么可以得到:
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刘老师进一步谈到:图形的旋转蕴含于自然界的运动变化规律中,即“变”中蕴含着“不变”,这是我们解决图形旋转的关键故数学就是一门哲学.
①请在图中作出点O;
②如果 , 则在旋转过程中,点B经过的路径长为;
在中, , , D是AB边上一点,且(n为正整数),E是AC边上的动点,过点D作DE的垂线交直线BC于点F.
如图1,当时,兴趣小组探究得出结论: , 请写出证明过程.
①如图2,当 , 且点F在线段BC上时,试探究线段AE,BF,AB之间的数量关系,请写出结论并证明;
②请通过类比、归纳、猜想,探究出线段AE,BF,AB之间数量关系的一般结论(直接写出结论,不必证明).
如图3,连接EF,设EF的中点为M. 若 , 求点E从点A运动到点C的过程中,点M运动的路径长(用含n的代数式表示).