$(1)$证明:在正方形$ABCD$中,$AP=BP,$
$∠P AE= ∠P BF,$$∠AP B=90°$
∵$∠EPF=90°,$∴$∠AP B=∠EPF$
∴$∠APE=∠BPF$
∴$∆APE≌∆BPF(AS A)$
∴$AE=BF$
在正方形$ABCD$中$ \sqrt 2BC=AC$
∴$\sqrt 2(BF+CF)=AC,$即$\sqrt 2(AE+CF)=AC$
$(2)$解:图$②$中$\sqrt 2(CF-AE)=AC$
在正方形$ABCD$中,$AP=BP,$
$∠P AB=∠P BC,$$∠AP B=90°$
∴$∠P AE=∠P BF$
∵$∠EPF=90°,$∴$∠AP B=∠EPF$
∴$∠APE=∠BPF$
∴$∆APE≌∆BPF(\mathrm {AAS})$
∴$AE=BF$
在正方形$ABCD$中$ \sqrt 2BC=AC$
∴$\sqrt 2(CF-AE)=\sqrt 2BC=AC$
图$③$中$ \sqrt 2(AE-CF)=AC$