Question

（1）如图1，已知△ABC，以AB、AC为边向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE，连接BE，CD，请你完成图形（尺规作图，不写做法，保留作图痕迹），并写出：BE与CD的数量关系                     ；

（2）如图2，已知△ABC，以AB、AC为边向外作正方形ABFD和正方形ACGE，连接BE与CD，BE与CD有什么数量关系？说明理由；

（3）运用（1）、（2）解答中所积累的经验和知识，完成下题：

如图3，要测量池塘两岸相对的两点B，E的距离，已经测得∠ABC=45°，

∠CAE=90°，AB=BC=100米，AC=AE，求BE的长．

Answer

（1）如图所示：

（2）BE=CD

（3）米

【解析】分析：（1）分别以A、B为圆心，AB长为半径画弧，两弧交于点D，连接AD，BD，同理连接AE，CE，如图所示，由三角形ABD与三角形ACE都是等边三角形，得到三对边相等，两个角相等，都为60度，利用等式的性质得到夹角相等，利用SAS得到三角形ABD与三角形ACE全等，利用全等三角形的对应边相等即可得证。

（2）BE=CD，理由与（1）同理。

（3）根据（1）、（2）的经验，过A作等腰直角三角形ABD，连接CD，由AB=AD=100，利用勾股定理求出BD的长，由题意得到三角形DBC为直角三角形，利用勾股定理求出CD的长，即为BE的长。

【解析】
（1）完成图形，如图所示：

证明：∵△ABD和△ACE都是等边三角形，

∴AD=AB，AC=AE，∠BAD=∠CAE=60°。

∴∠BAD+∠BAC=∠CAE+∠BAC，即∠CAD=∠EAB。

∵在△CAD和△EAB中，，

∴△CAD≌△EAB（SAS）。∴BE=CD。

（2）BE=CD，理由同（1）：

∵四边形ABFD和ACGE均为正方形，

∴AD=AB，AC=AE，∠BAD=∠CAE=90°。∴∠CAD=∠EAB。

∵在△CAD和△EAB中，，

∴△CAD≌△EAB（SAS）。∴BE=CD；。

（3）由（1）、（2）的解题经验可知，过A作等腰直角三角形ABD，∠BAD=90°，

则AD=AB=100米，∠ABD=45°，∴BD=100米。

连接CD，则由（2）可得BE=CD。

∵∠ABC=45°，∴∠DBC=90°。

在Rt△DBC中，BC=100米，BD=100米，

根据勾股定理得：（米）。

∴BE=CD=米。