$ (1) $证明:∵$∠ ACB=∠ CAD,$
∴$AD// BC。$∴$∠ AEB=∠ EAD。$
∵$∠ AEB+∠ D=180°,$
∴$∠ EAD+∠ D=180°。$∴$AE// CD。$
∴四边形$AECD$是平行四边形。
$ (2) $解:过点$E$作$EH⊥ AB$于点$H,$则$∠ AHE=∠ ACB=90°。$
∵$AE$平分$∠ BAC,$∴$EC=EH。$
∵四边形$AECD$是平行四边形,
∴$AD=EC,$即$AD=EC=EH。$
$ $在$Rt△ AEF_{中},$$∠ AEF=90°,$
由勾股定理,可得$EF^2+AE^2=AF^2。$
∵$AF=5,$$AE=2\sqrt {5},$
∴$EF=\sqrt {AF^2-AE^2}=\sqrt {5^2-(2\sqrt {5})^2}=\sqrt {5}。$
∵$S_{△ AEF}=\frac {1}{2}AF· EH=\frac {1}{2}AE· EF,$
∴$AD=EH=\frac {AE· EF}{AF}=\frac {2\sqrt {5}×\sqrt {5}}{5}=2。$