设边长为2a的正方形的中心A在直线l上，它的一组对边垂直于直线l，半径为r的圆的圆心O在直线l上运动，A、O两点之间的距离为d．
（1）如图①，当r＜a时，填表：
（2）如图②，⊙O与正方形有5个公共点B、C、D、E、F，求此时r与a之间的数量关系；
（3）由（1）可知，d、a、r之间的数量关系和⊙O与正方形的公共点个数密切相关．当r=a时，请根据d、a、r之间的数量关系，判断⊙O与正方形的公共点个数；
（4）当r与a之间满足（2）中的数量关系时，⊙O与正方形的公共点个数为 ．
=1，则x的取值范围是．
，
，
的最简公分母为．