9. (1) 如图①,在正方形 $ABCD$ 中,$E,F$ 分别在边 $BC,AB$ 上,$AE,DF$ 相交于点 $O$ 且 $AE⊥ DF$,则 $AE$ 和 $DF$ 之间的数量关系为
AE = DF
;
(2) 如图②,在正方形 $ABCD$ 中,$E,F,G$ 分别是边 $AD,BC,CD$ 上的点,$BG⊥ EF$,垂足为 $H$. 求证:$EF = BG$;
(3) 如图③,在正方形 $ABCD$ 中,$E,F,M$ 分别是边 $AD,BC,AB$ 上的点,$AE = 2$,$BF = 4,BM = 1$,将正方形沿 $EF$ 折叠,点 $M$ 的对应点与边 $CD$ 上的点 $N$ 重合,求 $CN$ 的长.

答案:9. (1)AE = DF
(2)如图①,过点E作EM⊥BC于点M,则∠EMF = ∠EMB = 90°.因为四边形ABCD是正方形,所以∠A = ∠ABC = ∠C = 90°,AB = BC.所以四边形ABME为矩形,即AB = EM.所以EM = BC.因为BG⊥EF,所以∠BHF = 90°,即
∠CBG + ∠EFM = 90°.又∠MEF + ∠EFM = 90°,所以∠CBG = ∠MEF.所以△BCG≌△EMF (ASA).所以EF = BG.
(3)如图②,连接MN.因为M,N两点关于EF对称,所以MN⊥EF.过点E作EH⊥BC于点H,过点M作MG⊥CD于点G,则∠EHF = ∠EHB = ∠MGC = ∠MGN = 90°.因为四边形ABCD是正方形,所以AB = BC,∠A = ∠B = ∠C = 90°,即BC⊥CD.则EH⊥MG.同(2),得四边形ABHE和四边形BCGM都是矩形,∠GMN = ∠HEF,所以AE = BH,MB = CG,EH = AB = BC = MG,即△EHF≌△MGN (ASA).所以NG = HF.因为AE = 2,BF = 4,所以BH = 2,即NG = HF = BF - BH = 2.又MB = 1,所以CN = NG + CG = NG + MB = 3.
