11. 已知四边形 $ABCD$ 是菱形,$AB = 4$,$\angle ABC = 60^{\circ}$,$\angle EAF$ 的两边分别与射线 $CB$,$DC$ 交于点 $E$,$F$,且 $\angle EAF = 60^{\circ}$。
(1) 如图①,当 $E$ 是线段 $BC$ 的中点时,直接写出线段 $AE$,$EF$,$AF$ 之间的数量关系(不必写出证明过程);
(2) 如图②,当 $E$ 是线段 $BC$ 上任意一点时(不与点 $B$,$C$ 重合),求证:$BE = CF$;
(3) 如图③,当点 $E$ 在线段 $CB$ 的延长线上,且 $\angle EAB = 15^{\circ}$ 时,求点 $F$ 到 $BC$ 的距离。

答案:11.(1)AE = EF = AF
(2)如图①,连接AC.由题意,易得△ABC,△ACD为等边三角形.
∴AB = AC,∠B = ∠ACF = 60°,∠BAC = ∠EAF = 60°.
∴∠BAE + ∠EAC = ∠EAC + ∠CAF.
∴∠BAE = ∠CAF.在△BAE和△CAF中,
$\begin{cases}\angle B=\angle ACF\\AB=AC\end{cases}$
∴△BAE≌△CAF.
∴BE = CF
(3)如图②,连接AC,过点A作AG⊥BC于点G,过点F作FH⊥BC于点H.
∵∠EAB = 15°,∠ABC = 60°,
∴∠AEB = 45°.在Rt△AGB中,
∵∠ABG = 60°,AB = 4,
∴易得BG = 2,AG = 2$\sqrt{3}$.在Rt△AEG中,
∵∠AEG = 45°,
∴∠EAG = 45°.
∴AG = EG = 2$\sqrt{3}$.
∴EB = EG - BG = 2$\sqrt{3}$ - 2.易证△AEB≌△AFC,
∴AE = AF,EB = FC = 2$\sqrt{3}$ - 2,∠AEB = ∠AFC = 45°.
∵∠EAF = 60°,∠EAG = 45°,
∴∠GAF = 15°.
∵AG⊥BC,FH⊥BC,
∴∠AGH = ∠FHG = 90°.
∴AG//FH.
∴∠HFA = ∠GAF = 15°.
∵∠AFC = 45°,
∴∠CFH = ∠AFC - ∠HFA = 30°.在Rt△CHF中,
∵∠CFH = 30°,FC = 2$\sqrt{3}$ - 2,
∴CH = $\sqrt{3}$ - 1.由勾股定理,得FH = $\sqrt{FC^{2}-CH^{2}}$ = 3 - $\sqrt{3}$.
∴点F到BC的距离为3 - $\sqrt{3}$
