证明$:(1) $∵ 四边形$ A B C D $是正方形,
∴$∠A B C=∠A D C=90°, ∠D B C=∠B C A=∠A C D=45°,$
∵$C E $平分$ ∠D C A ,$
∴$∠A C E=∠D C E=\frac {1}{2} ∠A C D=22.5°, $
∴$∠B C E=∠B C A+∠A C E=45°+22.5°=67.5° $
∵$∠D B C=45°, $
∴$∠B E C=180°-67.5°-45°=67.5°, $
∴$∠B E C=∠B C E $
∴$B E=B C=1;$
在$ Rt \triangle B C D $中, 由勾股定理得:$BD=\sqrt {1^2+1^2}=\sqrt 2, $
∴$D E=B D-B E=\sqrt 2-1 ;$
∵$F E \perp C E ,$
∴$∠C E F=90°, $
∴$∠F E B=∠C E F-∠C E B=90°-67.5°=22.5°=∠D C E $
∵$∠F B E=∠C D E=45°, B E=B C=C D, $
∴$\triangle F E B \cong \triangle E C D, $
∴$B F=D E=\sqrt 2-1;$
∴$AF=AB-BF=1-(\sqrt 2-1)=2-\sqrt 2.$