$(1)$证明:设$M$为$AB$的中点,连接$EM,$如图①所示
∵四边形$ABCD$为正方形
∴$AB=BC,$$∠B=∠BCD=90°,$∴$∠DCN=90°$
∵$CF $平分$∠DCN,$∴$∠DCF=\frac 12∠DCN=45°$
∴$∠ECF=∠BCD+∠DCF=90°+45°=135°$
∵$E$是边$BC$的中点,$M$为$AB$的中点,$AB=BC$
∴$BM=AM=BE=CE$
∴$∆BEM$为等腰直角三角形,∴$∠BME=45°$
∴$∠AME=180°-∠BME=180°-45°=135°$
∴$∠AME=∠ECF=135°$
∵$∠B=90°,$$∠AEF=90°$
∴$∠MAE+∠BEA=90°,$$∠BEA+∠CEF=90°$
∴$∠MAE=∠CEF$
在$∆AME$和$∆ECF $中
$\begin {cases}{∠MAE=∠CEF}\\{AM=EC}\\{∠AME=∠ECF}\end {cases}$
∴$∆AME≌∆ECF(AS A)$
∴$AE=EF$
$(2)①$结论正确,证明如下:
∵$∆AME≌∆ECF,$∴$ME=CF$
$ $在$∆ABC$中,$E$是边$BC$的中点,$M$为$AB$的中点
∴$ME$为$∆ABC$的中位线
∴$ME=\frac 12\ \mathrm {A}C$
∴$CF=\frac 12\ \mathrm {A}C$
②结论正确,证明如下:
在$BA$上截取$BP=BE,$连接$PE,$如图②所示
则$∆BPE$为等腰直角三角形
∴$∠BPE=45°$
∴$∠APE=180°-∠BPE=180°-45°=135°$
∵$∠BCD=90°,$$∠DCF=45°$
∴$∠ECF=∠BCD+∠DCF=90°+45°=135°$
∴$∠APE=∠ECF=135°$
∵$AB=BC,$$BP=BE$
∴$AB-BP=BC-BE,$即$AP=EC$
∵$∠B=90°,$$∠AEF=90°$
∴$∠P AE+∠BEA=90°,$$∠BEA+∠CEF=90°$
∴$∠P AE=∠CEF$
在$△APE$和$∆ECF $中
$\begin {cases}{∠P AE=∠CEF}\\{AP=EC}\\{∠APE=∠ECF}\end {cases}$
∴$∆APE≌∆ECF(AS A),$∴$AE=EF$