12. (2025·无锡期中)折纸中的数学。(题中所有角都是指小于 $ 180^{\circ} $ 的角)
【问题情境】
动手折叠一张长方形纸片 $ ABCD $,点 $ P $ 在边 $ AD $ 上,点 $ E, F $ 分别在边 $ AB, CD $ 上,分别沿 $ PE, PF $ 把 $ ∠ PAE, ∠ PDF $ 折叠得到 $ ∠ PA'E $ 和 $ ∠ PD'F $。
【问题初探】
(1) 如图①,若点 $ A' $,点 $ D' $,点 $ P $ 恰好在一条直线上,则 $ ∠ EPF $ 的度数是
$90^{\circ}$
;
(2) 如图②,若点 $ A' $ 落在 $ PF $ 上,点 $ D' $ 落在 $ PE $ 上,则 $ ∠ EPF $ 的度数是
$60^{\circ}$
;
【问题再探】
(3) 若 $ ∠ A'PD' = β (β ≠ 0) $,求 $ ∠ EPF $ 的度数(用含 $ β $ 的代数式表示);
【问题深探】
(4) 连接 $ CP $,若 $ ∠ CPD = m^{\circ}, ∠ APE = n^{\circ} $,且射线 $ PC $,射线 $ PA' $,射线 $ PD' $ 都与长方形的边相交。若射线 $ PC $ 是 $ ∠ A'PD' $ 的平分线,则 $ ∠ EPF $ 的度数为
$(270 - 2n - m)^{\circ}$
(用含 $ m, n $ 的代数式表示)。

答案:12. (1)$90^{\circ}$ 解析:由折叠得$∠APE = ∠A'PE$,$∠DPF = ∠D'PF$,所以$∠APE + ∠DPF = ∠A'PE + ∠D'PF$。因为$∠APE + ∠DPF + ∠A'PE + ∠D'PF = 180^{\circ}$,所以$2(∠A'PE + ∠D'PF) = 180^{\circ}$,所以$∠A'PE + ∠D'PF = 90^{\circ}$,所以$∠EPF = ∠A'PE + ∠D'PF = 90^{\circ}$。
(2)$60^{\circ}$ 解析:由折叠得$∠APE = ∠A'PD'$,$∠DPF = ∠A'PD'$,所以$∠APE = ∠A'PD' = ∠DPF$。因为$∠APE + ∠A'PD' + ∠DPF = 180^{\circ}$,所以$∠A'PD' = 60^{\circ}$,即$∠EPF = 60^{\circ}$。
(3)分两种情况进行讨论:①当$△A'PE$与$△D'PF$不重叠时,如图①所示,由折叠的性质得$∠APE = ∠A'PE$,$∠DPF = ∠D'PF$,所以$∠APE + ∠DPF = ∠A'PE + ∠D'PF$。因为$∠APE + ∠DPF + ∠A'PE + ∠D'PF + ∠A'PD' = 180^{\circ}$,所以$2(∠A'PE + ∠D'PF) + β = 180^{\circ}$,所以$∠A'PE + ∠D'PF = \frac{180^{\circ} - β}{2}$,所以$∠EPF = ∠A'PE + ∠D'PF + ∠A'PD' = \frac{180^{\circ} - β}{2} + β = \frac{180^{\circ} + β}{2}$。
②当$△A'PE$与$△D'PF$有重叠时,如图②所示,由折叠的性质得,$∠APE = ∠A'PE$,$∠DPF = ∠D'PF$,所以$∠APE + ∠DPF = ∠A'PE + ∠D'PF = ∠EPF + ∠A'PD'$。又因为$∠APE + ∠DPF + ∠EPF = 180^{\circ}$,所以$∠EPF + ∠A'PD' + ∠EPF = 180^{\circ}$,所以$2∠EPF = 180^{\circ} - ∠A'PD' = 180^{\circ} - β$,所以$∠EPF = \frac{180^{\circ} - β}{2}$。综上得$∠EPF = \frac{180^{\circ} + β}{2}$或$∠EPF = \frac{180^{\circ} - β}{2}$。
(4)$(270 - 2n - m)^{\circ}$ 解析:当点$A'$在$PC$的左侧,$D'$在$PC$的右侧时,如图③,由折叠可得,$∠A'PE = ∠APE = n^{\circ}$,又$∠CPD = m^{\circ}$,所以$∠CPA' = 180^{\circ} - ∠A'PE - ∠APE - ∠CPD = (180 - 2n - m)^{\circ}$。因为射线$PC$是$∠A'PD'$的平分线,所以$∠CPD' = ∠CPA' = (180 - 2n - m)^{\circ}$,所以$∠DPD' = ∠CPD - ∠CPD' = (2m + 2n - 180)^{\circ}$,由折叠可得,$∠DPF = \frac{1}{2}∠DPD' = (m + n - 90)^{\circ}$,所以$∠EPF = 180^{\circ} - ∠APE - ∠DPF = (270 - 2n - m)^{\circ}$;
当点$A'$在$PC$的右侧,$D'$在$PC$的左侧时,如图④,由折叠可得$∠A'PE = ∠APE = n^{\circ}$,所以$∠DPA' = (180 - 2n)^{\circ}$。又$∠CPD = m^{\circ}$,所以$∠CPA' = ∠CPD - ∠A'PD = (2n + m - 180)^{\circ}$。因为射线$PC$是$∠A'PD'$的平分线,所以$∠CPD' = ∠CPA' = (2n + m - 180)^{\circ}$,所以$∠DPD' = ∠CPD + ∠CPD' = (2n + 2m - 180)^{\circ}$,由折叠可得,$∠DPF = \frac{1}{2}∠DPD' = (m + n - 90)^{\circ}$,所以$∠EPF = 180^{\circ} - ∠APE - ∠DPF = (270 - 2n - m)^{\circ}$。综上,$∠EPF$的度数为$(270 - 2n - m)^{\circ}$。