10. $ \triangle ABC $ 为等边三角形,$ D $ 为射线 $ BC $ 上一点,$ \angle ADE = 60^{\circ} $,$ DE $ 与 $ \triangle ABC $ 的外角平分线交于点 $ E $.
(1) 如图①,点 $ D $ 在 $ BC $ 边上,求证:$ CA = CD + CE $;
(2) 如图②,点 $ D $ 在 $ BC $ 的延长线上,请写出 $ CA $,$ CD $,$ CE $ 之间的数量关系,并说明理由.

答案:$(1) $证明$:$如答图$①,$在$AC$上截取$CM = CD,$连接$DM. $  

∵$△ABC$是等边三角形$,$∴$∠ACB = 60°, $  
∵$CD$是等边三角形$, $  
∴$MD = CD = CM,∠CMD = ∠CDM = 60°, $  
∴$∠AMD = 120°, $  
∵$∠ADE = 60°,$∴$∠ADE = ∠MDC, $  
∴$∠ADM = ∠EDC. $  
∵$DE$与$△ABC$的外角平分线交于点$E, $  
∴$∠ACE = 60°,$∴$∠DCE = 120° = ∠AMD. $  
在$△ADM$和$△EDC$中$, $  
$\begin{cases}\angle ADM=\angle EDC,\\ MD = CD,\\ \angle AMD=\angle ECD,\end{cases} $  
∴$△ADM≌△EDC(ASA),$∴$AM = EC, $  
∴$CA = CM + AM = CD + CE. $  
$(2) $解$:CA = CE - CD.$理由如下$: $  
如答图$②,$在$AC$的延长线上截取$CM = CD,$连接$DM.$  

∵$△ABC$是等边三角形$,$∴$∠ACB = 60°, $  
∵$MD = CD,$∴$∠CMD = ∠CDM = 60°, $  
∵$DE$与$△ABC$的外角平分线交于点$E, $  
∴$∠ACE = ∠DCE = 60°, $  
∴$∠ECD = ∠AMD. $  
∵$∠ADE = 60°,$∴$∠ADE = ∠CDM, $  
∴$∠ADM = ∠EDC. $  
在$△ADM$和$△EDC$中$, $  
$\begin{cases}\angle ADM=\angle EDC,\\ MD = CD,\\ \angle AMD=\angle ECD,\end{cases} $  
∴$△ADM≌△EDC(ASA), $  
∴$AM = EC,$∴$CA = AM - CM = CE - CD. $