如图，在△ABC中，D为BC边的中点，E为AC边上的任意一点，BE交AD与点O，某学生在研究这一问题时，发现了如下事实，
①当；
②当；
③；
如图4中，当时，请你猜想的一般结论，并证明你的结论（其中n为正整数）．