在证明“三角形内角和定理”时,小明只撕下三角形纸片的一个角拼成图1即可证明,其中与 相等的角是;
如图2,在四边形 中,
与
互余,小明发现四边形
中这对互余的角可类比(1)中思路进行拼合:先作
,再过点
作
于点
,连接
,发现
,
,
之间的数量关系是;
如图3,在四边形 中,连接
,
,点
是
两边垂直平分线的交点,连接
,
.
①求证: ;
②连接 ,如图4,已知
,
,
,求
的长(用含
,
的式子表示).