请根据图中提供的信息,解答下面的问题:
车轮设计成圆形的数学道理
小青发现路上行驶的各种车辆,车轮都是圆形的为什么车轮要做成圆形的呢?这里面有什么数学道理吗?带着这样的疑问,小青做了如下的探究活动:
将车轮设计成不同的正多边形,在水平地面上模拟行驶.
如图1,正方形纸片 , 将沿过点A的直线折叠,使点B落在正方形的内部,得到折痕 , 点B的对应点为M , 连接;将沿过点A的直线折叠,使与重合,得到折痕 , 将纸片展平,连接 .
根据以上操作,易得点E , M , F三点共线,且①°;②线段 , , 之间的数量关系为.
操作二:
如图2、将沿所在直线折叠,使点C落在正方形的内部,点C的对应点为N , 将纸片展平,连接、 .
同学们在折纸的过程中发现,当点E的位置不同时,点N的位置也不同,当点E在边上某一位置时(点E不与点B , C重合),点N恰好落在折痕上,此时交于点P , 如图3所示.
①小明通过观察图形,测量并猜想,得到结论 , 请证明该结论是否成立,并说明理由.
②【拓展应用】若正方形纸片的边长为3,当点N落在折痕上时,求出线段的长.