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°, $
∵$△CDM$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. $