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在 CF 上截取 FP=FB,连接 BP,

∴ 为正三角形, 又∵ ,

∴ 为正三角形,

∴ ,即 ;

【小问 3详解】 由(2)知 ,

∴ 轨迹为如图 3-1 中圆弧,O 为所在圆的圆心,此时 AO垂直平分 BC,

∴ 、 、 三点共线时, 取得最小值,