连接MA,MP,延长PQM与AB交于E,构建直角三角形,解出直角三角形即可.
【解析】
设大圆的圆心为M点,连接MA,MP,MB,连接PM并延长与AB交于点E,交小圆于Q点,
由对称性可知P、Q为切点,E为AB的中点;
设AB=2a(正方形的边长),在直角三角形MAE中,
∵小圆在正方形的外部且与CD切于点Q.
∴PQ⊥CD,
∵CD∥AB,
∴PE⊥AB,
∴AE=BE,
∴AM2=ME2+AE2,
∵PQ=3,
∴ME=2a+3-5=2a-2,
∴52=(2a-2)2+a2
解得,a=3或-1.4(舍去)
所以AB=6.