(1)证明:连接 $OC,$
因为 $ED$ 与 $\odot O$ 相切于点 $C,$所以 $OC \perp ED$(切线的性质)。
因为 $OA = OC$(半径相等),所以 $\angle OAC = \angle OCA。$
又因为 $AC$ 平分 $\angle BAD,$所以 $\angle OAC = \angle CAD,$
从而 $\angle OCA = \angle CAD,$故 $OC // AD$(内错角相等,两直线平行)。
因为 $OC \perp ED,$所以 $AD \perp ED$(两平行线中一条垂直于第三条直线,另一条也垂直)。
(2)解:设 $\odot O$ 的半径为 $r,$则 $AB = 2r。$
因为 $AB$ 是直径,所以 $\angle AFB = 90^\circ$(直径所对的圆周角是直角)。
由(1)知 $AD \perp ED,$且 $OC // AD,$$OC \perp ED,$
所以四边形 $OCDF$ 为矩形(此处需补充辅助线 $CF$ 或直接利用相似)。
在 $\triangle ACD$ 中,$CD = 4,$设 $AD = x,$则 $FD = x - AF = x - 2。$
由切割线定理:$CD^2 = DF \cdot DA,$即 $4^2 = (x - 2)x,$
解得 $x^2 - 2x - 16 = 0,$$x = 1 + \sqrt{17}$(负值舍去)。
在 $\text{Rt}\triangle AFB$ 中,$AF = 2,$$BF = CD = 4$(矩形对边相等),
由勾股定理:$AB^2 = AF^2 + BF^2 = 2^2 + 4^2 = 20,$
解得 $AB = 2\sqrt{5}$(此步骤错误,修正如下):
正确方法:连接 $CF,$易证 $\triangle CDF \sim \triangle BAF,$
$\frac{CD}{BA} = \frac{DF}{AF},$即 $\frac{4}{2r} = \frac{x - 2}{2},$结合 $x = 1 + \sqrt{17},$
解得 $r = \sqrt{17}。$
综上,$\odot O$ 的半径为 $\sqrt{17}。$