21. (新考法·探究题)已知正方形ABCD与正方形CEFG,M是AF的中点,连接DM,EM.
(1) 如图①,点E在CD上,点G在BC的延长线上,请判断DM,EM的数量关系与位置关系,并直接写出结论.
(2) 如图②,点E在DC的延长线上,点G在BC上,(1)中结论是否仍然成立? 如果成立,请给出证明;如果不成立,请说明理由.
(3) 将图①中的正方形CEFG绕点C旋转,使D,E,F三点在一条直线上.若AB=13,CE=5,请画出图形,并直接写出MF的长.

答案:21.(1)DM = EM,DM⊥EM (2)(1)中的结论仍然成立,即DM = EM,DM⊥EM 延长EM交DA的延长线于点H.
∵四边形ABCD与四边形CEFG是正方形,
∴∠ADE = ∠DEF = 90°,AD = CD,EC = FE,
∴∠ADE + ∠DEF = 180°,
∴AD//EF,
∴∠MAH = ∠MFE.
∵M是AF的中点,
∴AM = FM.又
∵∠AMH = ∠FME,
∴△AMH≌△FME(ASA),
∴MH = ME,AH = FE = EC,
∴DH = DE,
∴在Rt△EDH中,DM = EM,DM⊥EM (3)如图①,MF = $\sqrt{157}$;如图②,MF = $\sqrt{37}$
