延长AD至E,使ED=AD. ∵AD=ED、BD=CD,∴ABEC是平行四边形,∴CE=AB=3. 在△ACE中,显然有:AC-CE<AE<AC+CE,∴5-3<AE<5+3,∴2<AE<8, ∴2<2AD<8,∴1<AD<4. ∴AD的取值范围是(1,4).