【分析】
(1) 观察图形可得$AB=AC+BC$,结合已知$BC=\frac{1}{3}AB$、$AC=10$,可以通过设未知数,利用线段和差关系列方程求解AB的长度。
(2) ① 先根据线段中点的定义求出AD的长度,再用AB减去AD得到BD的长度,结合DE的长度,通过$BD-DE$即可求出BE的长度。
② 点F的位置不明确,需分两种情况讨论:点F在C的左侧、点F在C的右侧,分别结合$AF=2AD$、$CF=2$的条件算出AD的长度,再根据$AE=AD+DE$求出AE的长度即可。
【解析】
(1) 设$BC=x$,
因为$BC=\frac{1}{3}AB$,所以$AB=3x$,
因为点C在线段AB上,$AC=AB-BC=10$,
代入得$3x-x=10$,解得$x=5$,
所以$AB=3x=3×5=15$。
(2) ① 因为点D为线段AC的中点,$AC=10$,
所以$AD=CD=\frac{1}{2}AC=\frac{1}{2}×10=5$,
则$BD=AB-AD=15-5=10$,
已知$DE=8$,所以$BE=BD-DE=10-8=2$。
② 分两种情况讨论:
当点F在点C的左侧时,如图(1)所示:

因为$AC=10$,$CF=2$,所以$AF=AC-CF=10-2=8$,
又因为$AF=2AD$,所以$AD=\frac{1}{2}AF=\frac{1}{2}×8=4$,
因此$AE=AD+DE=4+8=12$;
当点F在点C的右侧时,如图(2)所示:

因为$AC=10$,$CF=2$,所以$AF=AC+CF=10+2=12$,
又因为$AF=2AD$,所以$AD=\frac{1}{2}AF=\frac{1}{2}×12=6$,
因此$AE=AD+DE=6+8=14$。
综上,AE的长度为12或14。
【答案】
(1) $AB=15$;
(2) ① $BE=2$;
② $AE=12$或$14$,对应图如下:
当点F在点C的左侧时:

当点F在点C的右侧时:

【知识点】
线段和差计算,线段中点定义,分类讨论思想
【点评】
本题围绕线段的基础计算展开,核心是利用线段的和差关系建立等量求解,解题时需要注意位置不明确的点要分类讨论,避免漏解,能有效锻炼思维的严谨性。
【难度系数】
0.7