(本小题10分)
如图①,将两个完全相同的三角形纸片
和
重合放置,其中
90°,
30°,
.
(1)操作发现
如图②,固定△
,将△
绕点
旋转,当点
恰好落在
边上时,m]
①
= °,旋转角α= °(0<α<90),线段
与
的位置关系是 ;
②设△
的面积为
,△
的面积为
,则
与
的数量关系是 ;
(2)猜想论证
当△
绕点
旋转到图③所示的位置时,小明猜想(Ⅰ)中
与
的数量关系仍然成立,并尝试分别作出了△
和△
中
,
边上的高
,
,请你证明小明的猜想;
(3)拓展探究
如图④,
60°,
平分
,
,
∥
交
于点
.若在射线
上存在点
,使
,请直接写出相应的
的长.