证明:
(1)①
∵△ABC和△ADE都是等边三角形,
∴AE=AD,AB=AC,∠EAD=∠BAC=60°。
又∵∠EAB=∠EAD﹣∠BAD,∠DAC=∠BAC﹣∠BAD,
∴∠EAB=∠DAC,
∴△AEB≌△ADC。
②方法一:由①得△AEB≌△ADC,
∴∠ABE=∠C=60°,
又∵∠BAC=∠C=60°,
∴∠ABE=∠BAC,
∴EB∥GC。
又∵EG∥BC,
∴四边形BCGE是平行四边形。
方法二:证出△AEG≌△ADB,得EG=AB=BC。
由①得△AEB≌△ADC.得BE=CG。
∴四边形BCGE是平行四边形。
(2)①②都成立。
(3)当CD=CB (∠CAD=30°或∠BAD=90°或∠ADC=30°)时,四边形BCGE是菱形。
理由:方法一:由①得△AEB≌△ADC,
∴BE=CD,
又∵CD=CB,
∴BE=CB。由②得四边形BCGE是平行四边形,
∴四边形BCGE是菱形。
方法二:由①得△AEB≌△ADC,
∴BE=CD。
又∵四边形BCGE是菱形,
∴BE=CB
∴CD=CB。
方法三:
∵四边形BCGE是平行四边形,
∴BE∥CG,EG∥BC,
∴∠FBE=∠BAC=60°,∠F=∠ABC=60°
∴∠F=∠FBE=60°,
∴△BEF是等边三角形.
又∵AB=BC,四边形BCGE是菱形,
∴AB=BE=BF,
∴AE⊥FG
∴∠EAG=30°,
∵∠EAD=60°,
∴∠CAD=30°。