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$82°$
解:
​$ (1) $​∵​$AP=AQ$​,
∴​$∠ APQ=∠ AQP$​。
∴​$∠ APB=∠ AQC$​。
​$ $​在​$△ APB$​和​$△ AQC$​中,
​$ \begin {cases}\ \mathrm {AP}=AQ, \\∠ APB=∠ AQC, \\BP=CQ, \end {cases}$​
∴​$△ APB ≌ △ AQC$​。
∴​$AB=AC$​。
∴​$∠ B=∠ C=25°$​。
∴​$∠ BAC=180°-(∠ B+∠ C)=130°$​。
∵​$AP=BP$​,​$AQ=CQ$​,
∴​$∠ BAP=∠ B=25°$​,​$∠ CAQ=∠ C=25°$​。
∴​$∠ PAQ=∠ BAC-∠ BAP-∠ CAQ=80°$​。
​$ (2) $​由​$(1)$​知​$∠ B=∠ C$​。
∵​$∠ BAC=120°$​,
∴​$∠ B=∠ C=30°$​。
由​$(1)$​得​$∠ BAP=∠ CAQ=∠ B=∠ C=30°$​,
∴易得​$∠ PAQ=60°$​。
又∵​$AP=AQ$​,
∴​$△ APQ$​是等边三角形
解:
​$ (1) $​∵​$△ ABC$​为等边三角形,
∴​$AB=BC$​,​$∠ ABM=∠ BCN=60°$​。
又∵​$BM=CN$​,
∴​$△ ABM ≌ △ BCN$​。
∴​$∠ BAM=∠ CBN$​。
∴​$∠ BQM=∠ AQN=∠ BAM+∠ ABQ=∠ CBN+∠ ABQ$​
​$=∠ ABC=60°$​。
​$ (2)(1)$​中的结论仍然成立。
∵​$△ ABC$​是等边三角形,
∴​$AB=AC=BC$​,​$∠ ACB=∠ BAC=60°$​,
则​$∠ ACM=∠ BAN=180°-60°=120°$​。
又∵​$BM=CN$​,
∴​$BM-BC=CN-AC$​,即​$CM=AN$​。
又∵​$AC=BA$​,
∴​$△ ACM ≌ △ BAN$​。
∴​$∠ M=∠ N$​。
∴​$∠ BQM=∠ N+∠ QAN=∠ M+∠ CAM=∠ ACB=60°$​

解:
​$ (1) $​如图​$①$​,在​$AC$​上截取​$CM=CD$​,连接​$DM$​。
∵​$△ ABC$​是等边三角形,
∴​$∠ ACB=60°$​。
∴​$△ CDM$​是等边三角形。
∴​$MD=CD=CM$​,​$∠ CMD=∠ CDM=60°$​。
∴​$∠ AMD=180°-∠ CMD=120°$​。
∵​$∠ ADE=60°$​,
∴​$∠ ADE=∠ MDC$​。
∴​$∠ ADE-∠ MDE=∠ MDC-∠ MDE$​,
即​$∠ ADM=∠ EDC$​。
∵​$DE$​与​$∠ ACB$​的邻补角的平分线交于点​$E$​,
∴易得​$∠ ACE=60°$​。
∴​$∠ ECD=∠ ACE+∠ ACB=120°=∠ AMD$​。
​$ $​在​$△ ADM$​和​$△ EDC$​中,
​$ \begin {cases} ∠ ADM=∠ EDC, \\MD=CD, \\∠ AMD=∠ ECD, \end {cases}$​
∴​$△ ADM ≌ △ EDC$​。
∴​$AM=EC$​。
∴​$CA=CM+AM=CD+CE$​。
​$ (2)\ \mathrm {CA}=CE-CD$​。
证明:如图②,延长​$AC$​,在​$AC$​的延长线上截取​$CM=CD$​,连接​$DM$​。
∵​$△ ABC$​是等边三角形,
∴​$∠ ACB=60°$​。
∴​$∠ DCM=∠ ACB=60°$​。
∴​$△ CDM$​是等边三角形。
∴​$MD=CD=CM$​,​$∠ M=∠ CDM=60°$​。
∵​$DE$​与​$∠ ACB$​的邻补角的平分线交于点​$E$​,
∴易得​$∠ ACE=∠ ECD=60°$​。
∴​$∠ ECD=∠ M$​。
∵​$∠ ADE=60°$​,
∴​$∠ ADE=∠ CDM$​。
∴​$∠ CDM+∠ ADC=∠ ADE+∠ ADC$​,
即​$∠ ADM=∠ EDC$​。
​$ $​在​$△ ADM$​和​$△ EDC$​中,
​$ \begin {cases} ∠ ADM=∠ EDC, \\MD=CD, \\∠ M=∠ ECD, \end {cases}$​
∴​$△ ADM ≌ △ EDC$​。
∴​$AM=EC$​。
∴​$CA=AM-CM=CE-CD$​
【分析】
要解决本题,需利用等边三角形和等腰三角形的性质逐步推导角度:首先根据等边三角形ABC的性质得到AB=AC,∠ABC=60°;再结合已知∠DBC=41°算出∠ABD;接着由AC=AD推出AB=AD,得到△ABD是等腰三角形,利用等腰三角形底角相等求出∠BAD;最后通过∠BAD与∠BAC的差计算出∠CAD。
【解析】
解:
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠ABC=∠BAC=60°,
∵∠DBC=41°,
∴∠ABD=∠ABC - ∠DBC=60° - 41°=19°,

∵AC=AD,
∴AB=AD,即△ABD为等腰三角形,
∴∠ADB=∠ABD=19°,
根据三角形内角和为180°,得:
∠BAD=180° - ∠ABD - ∠ADB=180° - 19° - 19°=142°,
∴∠CAD=∠BAD - ∠BAC=142° - 60°=82°。
【答案】
82°
【知识点】
等边三角形性质、等腰三角形性质、三角形内角和
【点评】
本题综合考查等边三角形与等腰三角形的性质,关键在于通过边的等量关系转化角的关系,结合三角形内角和定理进行角度计算,属于几何角度计算的基础题型。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解决这道题,需利用已知的边相等关系,结合等腰三角形的性质推导角相等,再通过全等三角形的判定证明三角形全等,进而计算角度或判定三角形形状。第(1)问先由AP=AQ得等腰△APQ的底角相等,推出∠APB=∠AQC,用SAS证明△APB≌△AQC,得到AB=AC后算出∠BAC,再结合AP=BP、AQ=CQ得到∠BAP和∠CAQ,最终求出∠PAQ;第(2)问利用第(1)问的结论,先算出∠B和∠C,再得到∠BAP和∠CAQ,求出∠PAQ,结合AP=AQ,根据等边三角形的判定得出结论。
【解析】
(1)
∵ AP = AQ,
∴ ∠APQ = ∠AQP,
∴ ∠APB = 180° - ∠APQ,∠AQC = 180° - ∠AQP,故∠APB = ∠AQC。
在△APB和△AQC中,
$\{\begin{array}{l}AP = AQ, \\∠APB = ∠AQC, \\BP = CQ,\end{array} $
∴ △APB ≌ △AQC(SAS),
∴ AB = AC,
∴ ∠B = ∠C = 25°。
在△ABC中,∠BAC = 180° - (∠B + ∠C) = 180° - (25° + 25°) = 130°。
∵ AP = BP,
∴ ∠BAP = ∠B = 25°,同理,AQ = CQ,
∴ ∠CAQ = ∠C = 25°。
∴ ∠PAQ = ∠BAC - ∠BAP - ∠CAQ = 130° - 25° - 25° = 80°。
(2) 由(1)知△APB ≌ △AQC,
∴ ∠B = ∠C。
∵ ∠BAC = 120°,在△ABC中,∠B + ∠C = 180° - ∠BAC = 60°,
∴ ∠B = ∠C = 30°。
∵ AP = BP,
∴ ∠BAP = ∠B = 30°,同理,AQ = CQ,
∴ ∠CAQ = ∠C = 30°。
∴ ∠PAQ = ∠BAC - ∠BAP - ∠CAQ = 120° - 30° - 30° = 60°。

∵ AP = AQ,
∴ △APQ是等边三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形)。
【答案】
(1) ∠PAQ的度数为80°;(2) △APQ是等边三角形,理由如上。
【知识点】
全等三角形判定与性质,等腰三角形性质,等边三角形判定
【点评】
本题综合考查全等、等腰和等边三角形的知识,解题需利用边等推角等,结合三角形内角和计算,逻辑清晰,难度适中,需熟练掌握相关定理。
【难度系数】
0.6
【分析】
第(1)问:已知△ABC是等边三角形,可得到边相等、内角为60°,结合BM=CN的条件,通过SAS证明△ABM与△BCN全等,再利用三角形外角的性质,将∠BQM转化为等边三角形的内角∠ABC,从而求出度数。
第(2)问:M、N在延长线上时,先根据等边三角形性质得到相关角为120°,再由BM=CN推导出CM=AN,通过SAS证明△ACM与△BAN全等,再利用三角形外角的性质,同样可将∠BQM转化为60°,结论仍成立。
【解析】
(1)
∵△ABC为等边三角形,
∴AB=BC,∠ABM=∠BCN=60°,
在△ABM和△BCN中,
$\{\begin{array}{l}AB=BC \\∠ABM=∠BCN \\BM=CN\end{array} $
∴△ABM≌△BCN(SAS),
∴∠BAM=∠CBN,
∵∠BQM是△ABQ的外角,
∴∠BQM=∠BAM+∠ABQ,
将∠BAM替换为∠CBN,得:
∠BQM=∠CBN+∠ABQ=∠ABC=60°。
(2) (1)中的结论仍然成立,证明如下:
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC,∠BAC=∠ACB=60°,
∴∠BAN=180°-∠BAC=120°,∠ACM=180°-∠ACB=120°,即∠ACM=∠BAN,

∵BM=CN,
∴BM - BC = CN - AC,即CM=AN,
在△ACM和△BAN中,
$\{\begin{array}{l}AC=BA \\∠ACM=∠BAN \\CM=AN\end{array} $
∴△ACM≌△BAN(SAS),
∴∠M=∠N,
∵∠BQM是△AQN的外角,
∴∠BQM=∠N + ∠QAN,

∵∠QAN=∠CAM(对顶角相等),
∴∠BQM=∠M + ∠CAM,
而∠ACB是△ACM的外角,∠ACB=∠M + ∠CAM=60°,
∴∠BQM=60°,结论成立。
【答案】
(1) 60°;(2) 结论仍然成立,∠BQM=60°
【知识点】
等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形外角的性质
【点评】
本题围绕等边三角形的性质,通过两次全等三角形的证明,结合三角形外角的性质转化角度,考查学生对全等三角形判定和等边三角形性质的综合应用,是几何中常见的角度计算题型。
【难度系数】
0.6
【分析】本题是等边三角形背景下的线段和差证明问题,核心方法是截长补短法构造全等三角形。对于(1),要证$CA=CD+CE$,需将$CA$拆分为两条线段,分别等于$CD$和$CE$,因此在$AC$上截取$CM=CD$,构造等边$△ CDM$,再通过角的关系证明$△ ADM≌△ EDC$,得到$AM=CE$,从而完成证明;对于(2),$D$在$BC$延长线上,采用类似截长思路,延长$AC$截取$CM=CD$构造等边$△ CDM$,再证全等得到$AM=CE$,进而推导出$CA$与$CE$、$CD$的关系。
【解析】
(1)证明:如图①,在$AC$上截取$CM=CD$,连接$DM$。
$\because △ ABC$是等边三角形,$\therefore ∠ACB=60°$,
$\therefore △ CDM$是等边三角形,
$\therefore MD=CD=CM$,$∠CMD=∠CDM=60°$,
$\therefore ∠AMD=180°-∠CMD=120°$。
$\because ∠ADE=60°$,$\therefore ∠ADE=∠MDC$,
$\therefore ∠ADE - ∠MDE = ∠MDC - ∠MDE$,即$∠ADM=∠EDC$。
$\because DE$与$∠ACB$的邻补角的平分线交于点$E$,$\therefore ∠ACE=60°$,
$\therefore ∠ECD=∠ACE + ∠ACB=120°=∠AMD$。
在$△ ADM$和$△ EDC$中:
$\begin{cases} ∠ADM=∠EDC \\ MD=CD \\ ∠AMD=∠ECD \end{cases}$
$\therefore △ ADM≌△ EDC$(ASA),
$\therefore AM=EC$,
$\therefore CA=CM + AM=CD + CE$。
(2)结论:$CA=CE-CD$。
证明:如图②,延长$AC$,在$AC$的延长线上截取$CM=CD$,连接$DM$。
$\because △ ABC$是等边三角形,$\therefore ∠ACB=60°$,
$\therefore ∠DCM=∠ACB=60°$,
$\therefore △ CDM$是等边三角形,
$\therefore MD=CD=CM$,$∠M=∠CDM=60°$。
$\because DE$与$∠ACB$的邻补角的平分线交于点$E$,$\therefore ∠ECD=60°=∠M$。
$\because ∠ADE=60°$,$\therefore ∠ADE=∠CDM$,
$\therefore ∠CDM + ∠ADC=∠ADE + ∠ADC$,即$∠ADM=∠EDC$。
在$△ ADM$和$△ EDC$中:
$\begin{cases} ∠ADM=∠EDC \\ MD=CD \\ ∠M=∠ECD \end{cases}$
$\therefore △ ADM≌△ EDC$(ASA),
$\therefore AM=EC$,
$\therefore CA=AM - CM=CE - CD$。
【答案】
11. (1) 证明见上述解析;(2) $CA=CE-CD$

【知识点】等边三角形性质、全等三角形判定(ASA)、线段和差关系
【点评】本题通过截长补短法构造等边三角形和全等三角形,将线段和差转化为相等线段,是几何证明中处理线段和差问题的常用技巧,重点考查学生对等边三角形性质和全等三角形判定的综合应用能力。
【难度系数】0.5