【分析】
(1)第一问根据线段和的关系AC+BC=AB,结合已知条件AC=2BC,将AC替换为2BC代入,即可得到关于BC的一元一次方程,求解后再计算AC的长度即可。
(2)首先先根据AB=15、AC=2BC,先求出AC、BC的固定长度:①已知E是BC中点,先求出CE的长度,再结合DE的长度,用DE减去CE得到CD的长度,最后用AC减去CD即可得到AD的长度;②点F的位置不确定,需分两种情况讨论:第一种是F在C的右侧,第二种是F在C的左侧,分别根据CF=3算出AF的长度,再结合AF=3AD求出AD,最后根据AE=AD+DE算出两种情况下的AE值,注意不要漏解。
【解析】
(1) 由线段和的关系可得$AC+BC=AB$,已知$AC=2BC$,$AB=24$,
将$AC=2BC$代入得:$2BC+BC=24$,即$3BC=24$,
解得$BC=8$,
因此$AC=2BC=2×8=16$。
(2) 已知$AB=15$,$AC=2BC$,$AC+BC=AB$,
所以$2BC+BC=15$,即$3BC=15$,解得$BC=5$,$AC=2×5=10$。
① 因为E为BC的中点,所以$CE=\frac{1}{2}BC=\frac{5}{2}$,
又因为$DE=6$,所以$CD=DE-CE=6-\frac{5}{2}=\frac{7}{2}$,
则$AD=AC-CD=10-\frac{7}{2}=\frac{13}{2}$。
② 分两种情况讨论:
当点F在点C右侧时(如图①),$AF=AC+CF=10+3=13$,
因为$AF=3AD$,所以$AD=\frac{1}{3}AF=\frac{13}{3}$,
又$DE=6$,所以$AE=AD+DE=\frac{13}{3}+6=\frac{31}{3}$;
当点F在点C左侧时(如图②),$AF=AC-CF=10-3=7$,
因为$AF=3AD$,所以$AD=\frac{1}{3}AF=\frac{7}{3}$,
又$DE=6$,所以$AE=AD+DE=\frac{7}{3}+6=\frac{25}{3}$。
综上,AE的长为$\frac{31}{3}$或$\frac{25}{3}$。
【答案】
(1) $AC=16$,$BC=8$;
(2) ① $AD=\frac{13}{2}$;② $AE$的长为$\frac{31}{3}$或$\frac{25}{3}$。

【知识点】
线段的和差计算,线段中点的定义,分类讨论思想
【点评】
本题围绕线段的和差关系展开考查,前两小问难度较低,掌握线段和差计算规则及中点定义即可求解;第②小问需要注意点F的位置不确定,需结合题意分情况讨论,避免出现漏解的情况。
【难度系数】
0.6