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​$\sqrt 6$​

​$(1)$​解:​$AE=CF $​且​$AE⊥CF,$​ 理由:
∵四边形​$ABCD$​是正方形
∴​$AD=DC,$​​$∠ADC=90°$​
∵​$∠EDF=90°$​
∴​$∠ADC=∠EDF$​
∴​$∠ADE=∠CDF$​
在​$∆ADE$​和​$∆CDF $​中
​$\begin {cases}{DA=DC}\\{∠ADE=∠CDF}\\{DE=DF}\end {cases}$​
∴​$∆ADE≌∆CDF(S AS)$​
∴​$AE=CF,$​​$∠DAE=∠DCF$​
如图,延长​$AE$​与​$CF,$​​$CD$​分别交于点​$G、$​​$I$​
∴​$∠AIC=∠ADI+∠DAE=∠CGI+∠DCF$​
∴​$∠CGI=∠ADI=90°,$​即​$AE⊥CF$​
∴​$AE=CF,$​​$AE⊥CF$​
​$(2)$​证明:由​$(1)$​知​$AE⊥CF$​
又∵​$BM⊥AG,$​​$BN⊥CF$​
∴​$∠AGN=∠BMG=∠BNG=90°$​
∴四边形​$BMGN$​是矩形
∴​$∠MBN=90°$​
∵四边形​$ABCD$​是正方形
∴​$AB=BC,$​​$∠ABC=∠MBN=90°$​
∴​$∠ABM=∠CBN$​
∵​$∠AMB=∠CNB=90°$​
∴​$∆AMB≌∆CNB(\mathrm {AAS})$​
∴​$MB=NB$​
∴矩形​$BMGN$​是正方形