$BM + NC = MN$
延長 $AC$ 至 $E,$使得 $CE = BM,$連接 $DE。$
因?yàn)?$\triangle ABC$ 是等邊三角形,$\triangle BDC$ 是等腰三角形,$\angle BDC = 120^{\circ},$
所以 $\angle ABC = \angle ACB = 60^{\circ},$$\angle DBC = \angle DCB = 30^{\circ},$
則 $\angle ABD = \angle ACD = 90^{\circ}。$
在 $\triangle BDM$ 和 $\triangle CDE$ 中,
$BD = CD,$$\angle DBM = \angle DCE = 90^{\circ},$$BM = CE,$
所以 $\triangle BDM \cong \triangle CDE(SAS),$
所以 $DM = DE,$$\angle BDM = \angle CDE。$
因?yàn)?$\angle BDC = 120^{\circ},$$\angle MDN = 60^{\circ},$
所以 $\angle BDM + \angle NDC = \angle CDE + \angle NDC = \angle BDC - \angle MDN = 60^{\circ},$
即 $\angle MDN = \angle NDE = 60^{\circ}。$
在 $\triangle MDN$ 和 $\triangle EDN$ 中,
$DM = DE,$$\angle MDN = \angle EDN,$$DN = DN,$
所以 $\triangle MDN \cong \triangle EDN(SAS),$
所以 $MN = EN,$
又因?yàn)?$EN = NC + CE,$$CE = BM,$
所以 $BM + NC = MN。$
4
圖形:在 $AB$ 的延長線上取點(diǎn) $M,$在 $CA$ 的延長線上取點(diǎn) $N,$連接 $MN,$$\angle MDN = 60^{\circ}。$
$MN = BM - NC$
在 $AB$ 上截取 $BF = CN,$連接 $DF。$
因?yàn)?$\angle ABD = \angle ACD = 90^{\circ},$$BD = CD,$$\angle BDC = 120^{\circ},$
在 $\triangle BDF$ 和 $\triangle CDN$ 中,
$BD = CD,$$\angle DBF = \angle DCN = 90^{\circ},$$BF = CN,$
所以 $\triangle BDF \cong \triangle CDN(SAS),$
所以 $DF = DN,$$\angle BDF = \angle CDN。$
因?yàn)?$\angle BDC = 120^{\circ},$$\angle MDN = 60^{\circ},$
所以 $\angle BDF + \angle MDC = \angle CDN + \angle MDC = \angle BDC - \angle MDN = 60^{\circ},$
即 $\angle FDM = \angle MDN = 60^{\circ}。$
在 $\triangle FDM$ 和 $\triangle NDM$ 中,
$DF = DN,$$\angle FDM = \angle NDM,$$DM = DM,$
所以 $\triangle FDM \cong \triangle NDM(SAS),$
所以 $MN = FM,$
又因?yàn)?$FM = BM - BF,$$BF = CN,$
所以 $MN = BM - NC。$