3. 如图,在菱形 $ ABCD $ 中,$ ∠ BAD = 60^{\circ} $,在 $ ∠ ABC $ 内作射线 $ BM $,作点 $ C $ 关于 $ BM $ 的对称点 $ E $,连接 $ AE $ 并延长交 $ BM $ 于点 $ F $,连接 $ CF $,$ CE $,$ BE $.
(1) 求证:$ △ CEF $ 是等边三角形;
(2) 若 $ ∠ BAF = 45^{\circ} $,$ AE = 5 $,求 $ BF $ 的长.

答案:(1)证明:如答图,作BG⊥AE于点G.设CE交BM于点N.

∵点E,C关于BM对称,
∴BC=BE,FE=FC,
∴BM垂直平分CE,
∴∠BNE=90°,∠3=∠4.
∵在菱形ABCD中,AB=BC,∠BAD=60°,
∴AB=BE,∠ABC=120°.
又
∵BG⊥AE,
∴∠1=∠2,∠BGE=90°,
∴$∠2+∠3=\frac{1}{2}∠ABC=60°,$
∴在四边形BNEG中,∠NEG=360°-90°-90°-60°=120°,
∴∠CEF=60°.
又
∵FE=FC,
∴△CEF是等边三角形.
(2)解:由(1)知AB=BE,
∴当∠BAF=45°时,∠AEB=45°,∠ABE=90°,
∴△ABE是等腰直角三角形.
又
∵BG⊥AE,
∴$AG=EG=BG=\frac{1}{2}AE=\frac{5}{2}.$
由(1)可得,∠BFG=30°,
∴在Rt△BFG中,BF=2BG=5.