24.(12分)(2025·北碚区期末)已知△ABC为等边三角形,D,E分别为AB,BC边上的点,AE,CD相交于点F,BD=CE.
(1)如图①,求∠AFD的度数;
(2)如图②,连接BF并延长,与AC相交于点G,M为BF延长线上一点,MF=BF,N为CD延长线上一点,∠MAN=120°,若∠ACF=2∠CBG.求证:CN=2AG;
(3)在(2)的条件下,若△ABM的面积为2,AF+GC=DF+1,直接写出点A到BC的距离与点N到AB的距离之和.

答案:24.(1)解:
∵△ABC为等边三角形,
∴∠B=∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC=BC.
在△CBD和△ACE中,$\begin{cases} BD=CE, \\ ∠B=∠ACE, \\ BC=CA, \end{cases}$
∴△CBD≌△ACE(SAS),
∴∠BCD=∠CAE,
∴∠AFD=∠CAE+∠ACD=∠BCD+∠ACD=∠ACB=60°.
(2)证明:延长AE到点H,使FH=AF,连接BH,如答图①.

又
∵MF=BF,∠MFA=∠BFH,
∴△AFM≌△HFB(SAS),
∴∠FAM=∠H.
∵∠NAM=∠FAM+∠NAF=120°,∠AFD=60°,
∴∠NAF+∠ANC=120°,
∴∠FAM=∠ANC,
∴∠H=∠ANC.
∵∠ACF=2∠CBG,
∴设∠CBG=α,则∠ACN=2α,
∴∠BCD=60°-2α,
由(1)知∠CAE=∠BCD=60°-2α,
∴∠BAH=∠BAC-∠CAE=60°-(60°-2α)=2α=∠ACN.
又
∵AB=AC,
∴△ANC≌△BHA(AAS),
∴CN=AH=2AF.
∵∠CBG=α,∠BCD=60°-2α,
∴∠CFG=∠CBG+∠BCD=60°-α,
∴∠AGF=∠CFG+∠ACN=60°-α+2α=60°+α,
∴∠AFG=180°-∠CAE-∠AGF=180°-(60°-2α)-(60°+α)=60°+α=∠AGF,
∴AF=AG,
∴CN=AH=2AF=2AG.
(3)解:延长AE到点H,使FH=AF,连接BH.过点A作AH₁⊥BC于点H₁,过点C作CH₂⊥AB于点H₂,过点N作NH₃⊥AB于点H₃,如答图②.

设AH₁=h₁,CH₂=h₂,NH₃=h₃,
∵△ABC为等边三角形,
∴AH₁=CH₂,即h₁=h₂.
由(2)知△AFM≌△HFB,
∴S△AFM=S△HFB,
∴S△ABM=S△HAB.
∵△ABM的面积为2,
∴S△ABM=S△HAB=2.
∵△ANC≌△BHA,
∴S△ANC=S△BHA=2.
由(2)知∠CBG=α,
∴∠ABG=60°-α.
∵∠BFD=∠CFG=60°-α,
∴∠ABG=∠BFD,
∴DF=DB.
由(2)知AF=AG,
∵AF+GC=DF+1,
∴AG+GC=DF+1,即AC=DF+1.
∵AC=AB,
∴AB=DB+1=AD+DB,
∴AD=1,S△ANC=S△AND+S△ADC=$\frac{1}{2}(h_3+h_2)AD=2$,
∴h₃+h₂=4,
∴h₃+h₁=4,
即点A到BC的距离与点N到AB的距离之和为4.