13.(16 分)在正方形 ABCD 中,點(diǎn) E、F 分別在邊 BC、CD 上,且$∠EAF= ∠CEF= 45^{\circ }$.
(1)將$△ADF$繞點(diǎn) A 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)$90^{\circ }$,得到$△ABG$(如圖①),求證:$BE+DF= EF$.
(2)若直線 EF 與 AB、AD 的延長(zhǎng)線分別交于點(diǎn) M、N(如圖②),求證:$EF^{2}= ME^{2}+NF^{2}$.

答案:證明 (1) ∵△ADF 繞著點(diǎn) A 順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90°, 得到△ABG, ∴AG = AF, BG = DF, ∠GAF = 90°, G、B、E 三點(diǎn)共線. ∵∠EAF = 45°, ∴∠GAE = ∠GAF - ∠EAF = 45°, ∴∠GAE = ∠EAF, 在△AEG 和△AEF 中, $\begin{cases}AG = AF, \\ ∠GAE = ∠FAE, \\ AE = AE,\end{cases}$ ∴△AEG ≌ △AEF(SAS), ∴GE = EF. ∵GE = BE + GB = BE + DF, ∴BE + DF = EF.
(2) 將△ADF 繞點(diǎn) A 順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90°, 得到△ABG, 連接 GM, 如圖所示.

∵四邊形 ABCD 是正方形, ∴AB = BC = CD = AD, ∠ADC = ∠ABC = ∠C = 90°. ∵∠CEF = 45°, ∴△CEF 為等腰直角三角形, CE = CF, 易知△DFN 與△BEM 也是等腰直角三角形, ∴DF = DN, BM = BE. ∵BC = CD, ∴BE = DF. 由(1)知 BG = DF, ∴BG = DF = DN = BE = BM, ∴△BGM 也是等腰直角三角形, ∠BMG = 45°, ∵∠EMB = 45°, ∴∠EMG = 90°, ∴EG2 = MG2 + ME2, 易知 MG = $\sqrt{2}$BM, NF = $\sqrt{2}$DF, ∴MG = NF, ∴EG2 = NF2 + ME2. 由(1)知 EG = EF, ∴EF2 = ME2 + NF2.