(1)證明:連接 $OC,$
因為 $ED$ 與 $\odot O$ 相切于點 $C,$所以 $OC \perp ED$(切線的性質)。
因為 $OA = OC$(半徑相等),所以 $\angle OAC = \angle OCA。$
又因為 $AC$ 平分 $\angle BAD,$所以 $\angle OAC = \angle CAD,$
從而 $\angle OCA = \angle CAD,$故 $OC // AD$(內(nèi)錯角相等,兩直線平行)。
因為 $OC \perp ED,$所以 $AD \perp ED$(兩平行線中一條垂直于第三條直線,另一條也垂直)。
(2)解:設 $\odot O$ 的半徑為 $r,$則 $AB = 2r。$
因為 $AB$ 是直徑,所以 $\angle AFB = 90^\circ$(直徑所對的圓周角是直角)。
由(1)知 $AD \perp ED,$且 $OC // AD,$$OC \perp ED,$
所以四邊形 $OCDF$ 為矩形(此處需補充輔助線 $CF$ 或直接利用相似)。
在 $\triangle ACD$ 中,$CD = 4,$設 $AD = x,$則 $FD = x - AF = x - 2。$
由切割線定理:$CD^2 = DF \cdot DA,$即 $4^2 = (x - 2)x,$
解得 $x^2 - 2x - 16 = 0,$$x = 1 + \sqrt{17}$(負值舍去)。
在 $\text{Rt}\triangle AFB$ 中,$AF = 2,$$BF = CD = 4$(矩形對邊相等),
由勾股定理:$AB^2 = AF^2 + BF^2 = 2^2 + 4^2 = 20,$
解得 $AB = 2\sqrt{5}$(此步驟錯誤,修正如下):
正確方法:連接 $CF,$易證 $\triangle CDF \sim \triangle BAF,$
$\frac{CD}{BA} = \frac{DF}{AF},$即 $\frac{4}{2r} = \frac{x - 2}{2},$結合 $x = 1 + \sqrt{17},$
解得 $r = \sqrt{17}。$
綜上,$\odot O$ 的半徑為 $\sqrt{17}。$