2 . 在综合实践课上，老师组织同学们以“图形的旋转”为主题开展数学活动．下面是同学们进行相关问题的研究．如图①，已知是等腰直角三角形，，点D是的中点．作正方形，使点A，C分别在和上，连接，．

   

(1)将正方形绕点D逆时针方向旋转一定角度（旋转角度大于，小于或等于），如图②，在旋转的过程中，虽然图形发生了变化，但有些线段的数量关系和位置关系始终不会发生变化．
①猜想和的关系为              ，证明你得到的结论；
②猜想               ；（填图中线段）
(2)若，，（1）的旋转过程中，的取值范围为             ；当时，              ．