1. 如图①是“小心有电”警示牌,班级数学兴趣小组想要制作图中的闪电标识,如图②,他们先在纸上画一条线段 $ AB $,利用三角尺和直尺将 $ AB $ 平移,得到线段 $ DC $,连接 $ AD $,$ BC $,裁出四边形 $ ABCD $,连接 $ AC $,在 $ BC $,$ AD $ 上取点 $ E $,$ F $,将 $ △ ABE $,$ △ CDF $ 分别沿 $ AE $,$ CF $ 折叠,得到 $ △ AGE $,$ △ CHF $,点 $ G $,$ H $ 均在 $ AC $ 上,则有 $ ∠ AGE = ∠ B $,$ AG = AB $,$ ∠ CHF = ∠ D $,$ CH = CD $。
(1) 以下是组员小新证明 $ AE $ 与 $ CF $ 平行的过程,根据他的思路,请你帮他补全证明过程。
由画法可得,$ AB // CD $,
所以 $ ∠ BAC = ∠ ACD $(
两直线平行,内错角相等
)。
因为折叠,
所以 $ ∠ EAG = \frac{1}{2} ∠ BAC $,$ ∠ ACF = $
$\frac{1}{2}∠ ACD$
,
所以 $ ∠ $
$EAG$
$ = ∠ $
$ACF$
(等量代换),
所以 $ AE // CF $(
内错角相等,两直线平行
)。
(2) 如图③,组员小潘的说法正确吗?如果正确,请你帮她证明这一结论;如果不正确,请说明理由。
(3) 在制作过程中,小组发现,当 $ HG $ 的长不少于 $ \frac{1}{9} AC $,且不大于 $ \frac{1}{7} AC $ 时,闪电形态较美观。若 $ AB $,$ AC $ 的长均为整数,当 $ AC $ 最短时,求 $ AB $ 的长。

答案:(1)两直线平行,内错角相等 $\frac{1}{2}∠ ACD$ $EAG$ $ACF$ 内错角相等,两直线平行
(2)解:小潘的说法正确.证明如下:
由平移的性质可知$AB// CD$,$BC// AD$,
$\therefore ∠ B+∠ BAD=∠ D+∠ BAD=180^{\circ}$,$\therefore ∠ B=∠ D$.
由折叠的性质,得$∠ AGE=∠ B$,$∠ CHF=∠ D$,
$\therefore ∠ AGE=∠ CHF$,$\therefore EG// HF$.
(3)解:由平移的性质,得$CD=AB$,
由折叠的性质,得$AG=AB$,$CH=CD$,$\therefore CH=AB$.
$\because AG+CH - HG=AC$,$\therefore HG=2AB - AC$.
$\because HG$的长不少于$\frac{1}{9}AC$,且不大于$\frac{1}{7}AC$,
$\therefore \frac{1}{9}AC≤ 2AB - AC≤ \frac{1}{7}AC$,
$\therefore \frac{5}{9}AC≤ AB≤ \frac{4}{7}AC$,
$\therefore \frac{5}{9}≤ \frac{AB}{AC}≤ \frac{4}{7}$.
$\because AB$,$AC$都是整数,
$\therefore$符合题意的$AC$的最小值为7,此时$AB$的长为4.