解题思路:(1)过点M作MF∥BC交AC于F,由三角形的性质可以得出△MFD≌△NCD,就可以得出FD=CD,就有AF=MF=AM=4-2x而得出结论;
(2)由△MFD≌△NCD可以得出S△MFD=S△NCD,就有S四边形BCDM=4S△MFD,就可以得出S梯形MBCF=5S△MFD,设△MFD的MF边上的高为h,就有梯形MBCF的高为2h,根据梯形MBCF的面积与△MFD的面积的关系建立方程求出其解即可;
(3)根据等边三角形的性质由勾股定理就可以表示出DE的值,从而求出结论.
(1)过点M作MF∥BC交AC于F,
∴∠FMD=∠CND,∠MFD=∠NCD,∠AMF=∠B.
∵△ABC为正三角形,
∴∠A=∠B=60°,AB=AC=4.
∴∠AMF=∠B=60.
∴△AMF是等边三角形,
∴AM=AF=MF.
∵AM=CN,
∴MF=CN.
在△MFD和△NCD中,
∠MFD=∠NCD
MF=NC
∠FMD=∠CN,
∴△MFD≌△NCD(ASA),
∴FD=CD=y.
∴AF=4-2y,
∵AM=MF=x=4-2y,
∴y=[4−x/2](0<x<4);
(2)∵△MFD≌△NCD,
∴S△MFD=S△NCD.
∵S四边形BCDM=4S△MFD,
∴S四边形BCDM=4S△MFD,
∴S梯形MBCF=5S△MFD.
∵△MFD≌△NCD,
∴MF和CN边上的高相等为h,
∴梯形MBCF的高为2h.
∴
(x+4)×2h
2=5×[xh/2],
∴x=[8/3].
答:x=[8/3];
(3)线段DE的长不会改变.
(i)当点M在边AB上时,点D在边AC上,
∵∠AEM=90°,∠A=60°,AM=x,∴AE=[1/2]x,
∴DE=4-[1/2]x-y=4-[1/2]x-(-[1/2]x+2)=2,
(ii)当点M在边AB的延长线上时,点D在边AC的延长线上,
过点M作MP∥AC,交直线BC于点P,
∴MP=BM=BP=x-4,
∴CP=CN=x,
∴CD=[1/2]x-2,
∴AD=4+[1/2]x-2=[1/2]x+2,
又∵AE=[1/2]x,∴DE=AD-AE=[1/2]x+2-[1/2]x=2,
综上所述,DE=2,即线段DE的长不会发生变化.
点评:
本题考点: 相似形综合题.
考点点评: 本题考查了等边三角形的性质及判定的运用,全等三角形的判定及性质的运用,三角形的面积公式的运用,梯形的面积公式的运用,解答时灵活运用等边三角形的性质是解答本题的关键.