以“图形的旋转”为主题的数学活动课上,同学们尝试使用三角形纸板开展探究活动.如图1,在中, , , , 取 , 中点 , , 将沿剪开,得到四边形和 , 可知 , 将绕点顺时针旋转得到 .
【操作发现】
(1)若交于点 , 连接 , 求证:;
【深入探索】
(2)在(1)的条件下,同学们发现将旋转到一些特殊位置时,可以进一步探索线段长度.如图2,若 , , 三点共线,求的长;
【拓展延伸】
(3)连接 , , 在旋转的过程中,请求出面积的最大值.
①求的值;
②如图1,当点与点重合时,直接写出的值;