相似三角形的性质及应用
【学习目标】
1、探索相似三角形的性质,能运用性质进行有关计算;
2、通过典型实例认识现实生活中物体的相似,能运用图形相似的知识解决一些简单的实际问题(如何把实际问题抽象为数学问题)。 【要点梳理】
要点一、相似三角形的性质
1.相似三角形的对应角相等,对应边的比相等。 2。 相似三角形中的重要线段的比等于相似比.
相似三角形对应高,对应中线,对应角平分线的比都等于相似比. 3. 相似三角形周长的比等于相似比
∽
,则
由比例性质可得:
4. 相似三角形面积的比等于相似比的平方
∽
,则
分别作出
与
的高
和
,1SBCAD1kBC△ABCS△ABC12kAD21=k2 2BCAD2BCAD
要点诠释:相似三角形的性质是通过比例线段的性质推证出来的.
要点二、相似三角形的应用 1。测量高度
测量不能到达顶部的物体的高度,通常使用“在同一时刻物高与影长的比例相等”的原理解决. 要点诠释:测量旗杆的高度的几种方法:
平面镜测量法 影子测量法 手臂测量法 标杆测量法 2。测量距离
测量不能直接到达的两点间的距离,常构造如下两种相似三角形求解。
则
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1.如甲图所示,通常可先测量图中的线段DC、BD、CE的距离(长度),根据相似三角形的性质,求出AB的长.
2.如乙图所示,可先测AC、DC及DE的长,再根据相似三角形的性质计算AB的长.
要点诠释:
1.比例尺:表示图上距离比实地距离缩小的程度,比例尺= 图上距离/ 实际距离;
2.太阳离我们非常遥远,因此可以把太阳光近似看成平行光线.在同一时刻,两物体影子之比等于其对应高的比;
3.视点:观察事物的着眼点(一般指观察者眼睛的位置);
4. 仰(俯)角:观察者向上(下)看时,视线与水平方向的夹角.
【典型例题】
类型一、相似三角形的性质
1. △ABC∽△DEF,若△ABC的边长分别为5cm、6cm、7cm,而4cm是△DEF中一边的长度,你能求出△DEF的另外两边的长度吗?试说明理由。 【答案】
设另两边长是xcm,ycm,且x<y。
(1)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长5cm线段是对应边时,有 从而x=
cm,y=
cm。
, ,
(2)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长6cm线段是对应边时,有 从而x=
cm,y=
cm.
(3)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长7cm线段是对应边时,有 从而x=
cm,y=
cm。
cm,
cm或
cm,
cm
,
综上所述,△DEF的另外两边的长度应是
或
cm,
cm三种可能。
2。如图所示,已知△ABC中,AD是高,矩形EFGH内接于△ABC中,且长边FG在BC上,矩形相邻两边的比为1:2,若BC=30cm,AD=10cm.求矩形EFGH的面积.
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【答案】∵ 四边形EFGH是矩形,∴ EH∥BC,
∴ △AEH∽△ABC. ∵ AD⊥BC, ∴ AD⊥EH,MD=EF.
∵ 矩形两邻边之比为1:2, 设EF=xcm,则EH=2xcm。
由相似三角形对应高的比等于相似比,得∴ ∴ ∴
。
,
,
,
∴ EF=6cm,EH=12cm。 ∴
举一反三 1、如图,在和的周长和面积. 【答案】在和
,
又∵
∽
2、有同一三角形地块的甲、乙两地图,比例尺分别为1∶200和1∶500,求:甲地图与乙地图的相似比和
中,中,
。
,,,的周长是24,面积是48,求
,相似比为.
,
的面积是
.
的周长为
面积比.
【答案】设原地块为△ABC,地块在甲图上为△A1B1C1,在乙图上为△A2B2C2. ∴ △ABC∽△A1B1C1∽△A2B2C2
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且,,
∴,
∴。
3、如图,直角三角形纸片的两直角边长分别为6、8,按如图那样折叠,使点A与点B重合,折痕为DE,则S△BCE:S△BDE等于( )
A. 2:5 B.14:25 C.16:25 D。 4:21
【答案】B。
【解析】由已知可得AB=10,AD=BD=5,设AE=BE=x, 则CE=8—x, 在Rt△BCE中,x-(8—x)=6,x=
2
2
2
,
由△ADE∽△ACB得,
S△BCE:S△BDE=(64—25-25):25=14:25,所以选B。
4、在锐角△ABC中,AD,CE分别为BC,AB边上的高,△ABC和△BDE的面积分别等于18和2,DE=2,求AC边上的高。
【答案】过点B做BF⊥AC,垂足为点F,
∵AD,CE分别为BC,AB边上的高, ∴∠ADB=∠CEB=90°, 又∵∠B=∠B,
∴Rt△ADB∽Rt△CEB, BDABBDBE,即∴, BECBABCB且∠B=∠B,
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∴△EBD∽△CBA, 2∴
S△BEDSDE21△BCAAC189, ∴
DEAC13, 又∵DE=2, ∴AC=6,
∴S1△ABC2ACBF18,BF=6. 5、已知:如图,在△ABC与△CAD中,DA∥BC,CD与AB相交于E点,
且AE︰EB=1︰2,EF∥BC交AC于F点,△ADE的面积为1,求△BCE和△AEF的面积.
【答案】∵DA∥BC, ∴△ADE∽△BCE.
∴S=AE2:BE2
△ADE:S△BCE.
∵AE︰BE=1:2, ∴S△ADE:S△BCE=1:4. ∵S△ADE=1, ∴S△BCE=4.
∵S△ABC:S△BCE=AB:BE=3:2, ∴S△ABC=6. ∵EF∥BC, ∴△AEF∽△ABC.
∵AE:AB=1:3, ∴S△AEF:S△ABC=AE2
:AB2
=1:9. ∴S△AEF==.
6、如图,已知中,,,,,点在上, 点在上. (1)当的面积与四边形的面积相等时,求的长. (2)当
的周长与四边形
的周长相等时,求
的长。
【答案】 (1)∵
,
∽
不重合),
(与点
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.
(2)∵
的周长与四边形
=6,
∽
的周长相等.
.
类型二、相似三角形的应用
3。 如图,我们想要测量河两岸相对应两点A、B之间的距离(即河宽) ,你有什么方法?
【答案】如上图,先从B点出发与AB成90°角方向走50m到O处立一标杆,然后方向不变,继续向前走10m到C处,在C处转90°,沿CD方向再走17m到达D处,使得A、O、D在同一条直线上.那么A、
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B之间的距离是多少? ∵AB⊥BC,CD⊥BC ∴∠ABO=∠DCO=90° 又 ∵ ∠AOB=∠DOC ∴△AOB∽△DOC。 ∴
∵BO=50m,CO=10m,CD=17m ∴AB=85m 即河宽为85m.
4。 如图:小明欲测量一座古塔的高度,他站在该塔的影子上前后移动,直到他本身影子的顶端正好与塔的影子的顶端重叠,此时他距离该塔18 m,已知小明的身高是1。6 m,他的影长是2 m. (1)图中△ABC与△ADE是否相似?为什么? (2)求古塔的高度.
【答案】(1)△ABC∽△ADE.
∵BC⊥AE,DE⊥AE,∴∠ACB=∠AED=90° ∵∠A=∠A,∴△ABC∽△ADE (2)由(1)得△ABC∽△ADE ∴
∵AC=2m,AE=2+18=20m,BC=1.6m, ∴ ∴DE=16m
即古塔的高度为16m. 举一反三
1、小明把一个排球打在离他2米远的地上,排球反弹后碰到墙上,如果他跳起来击排球时的高度是1。8米,排球落地点离墙的距离是7米,假设排球一直沿直线运动,那么排球能碰到墙上离地多高的地方? 【答案】
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如图,∵AB=1.8米,AP=2米,PC=7米,作PQ⊥AC, 根据物理学原理知∠BPQ=∠QPD,则∠APB=∠CPD, ∠BAP=∠DCP=90°, ∴ △ABP∽△CDP,
ABAP∴, DCPC1.82, 即
DC7∴DC=6.3米。
即球能碰到墙上离地6.3米高的地方.
2、在斜坡的顶部有一铁塔AB,B是CD的中点,CD是水平的,在阳光的照射下,塔影DE留在坡面上。已知铁塔底座宽CD=12m,塔影长DE=18m,小明和小华的身高都是1.6m,同一时刻,小明站在点E处,影子在坡面上,小华站在平地上,影子也在平地上,两人的影长分别为2m和1m,那么塔高AB为( )
A。24m B。22m C。20m D。18m
【答案】 A。
DN1.60.8,DN=14。4, 【解析】过点D做DN⊥CD交光线AE于点N,则DE2又∵AM:MN=1.6:1,∴AM=1。6MN=1.6BD=1。6×6=9。6
∴塔高AB=AM+DN=14.4+9.6=24,所以选A。
3、已知:如图,阳光通过窗口照射到室内,在地面上留下1。5m宽的亮区DE。亮区一边到窗下的墙脚距离
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CE=1.2m,窗口高AB=1。8m,求窗口底边离地面的高度BC。
【答案】作EF⊥DC交AD于F。
∵AD∥BE,∴
又∵
,
∴
, ∴
.
∵AB∥EF, AD∥BE,
∴四边形ABEF是平行四边形, ∴EF=AB=1。8m。 ∴
m。
【巩固练习一】
一、选择题
1.如图1所示,△ABC中DE∥BC,若AD∶DB=1∶2,则下列结论中正确的是( ) A.
B.
C. D.
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(图1) (图2)
2。 如图2, 在△ABC中, D、E两点分别在AB、AC边上, DE∥BC。 若AD:DB = 2:1, 则S△ADE : S△ABC为 ( )
A。 9:4 B。 4:9 C. 1:4 D. 3:2
3.某校有两块相似的多边形草坪,其面积比为9∶4,其中一块草坪的周长是36米,则另一块草坪的周长是( ).
A.24米 B.54米 C.24米或54米 D.36米或54米
4. 图为△ABC与△DEC重叠的情形,其中E在BC上,AC交DE于F点,且AB// DE。若△ABC与△DEC的面积相等,且EF=9,AB=12,则DF=( )
A.3 B.7 C.12 D.15
5.如图是小明设计用手电来测量某古城墙高度的示意图,点P处放一水平的平面镜,光线从点A出发经平面镜反射后刚好射到古城墙CD的顶端C处,已知AB⊥BD,CD⊥BD,且测得AB=1。2米,BP=1.8米,PD=12米, 那么该古城墙的高度是( )
A.6米 B.8米 C.18米 D.24米
要把一个三角形的面积扩大到原来面积的8倍,而它的形状不变,6。那么它的边长要增大到原来的( )倍.
A.2 B.4 C。2
D。64
二、填空题
7. 如图所示,为了测量一棵树AB的高度,测量者在D点立一高CD=2m的标杆,现测量者从E处可以看到杆顶C与树顶A在同一条直线上,如果测得BD=20m,FD=4m,EF=1.8m,则树AB的高度为______m.
8. 已知两个相似三角形的相似比为,面积之差为25,则较大三角形的面积为______。 9.如图,小明为了测量一座楼MN的高,在离点N为20m的A处放了一个平面镜,小明沿NA后退到点C,正好从镜中看到楼顶M,若AC=1.5m,小明的眼睛离地面的高度为1.6m,请你帮助小明计算一下楼房的高度是__________。(精确到0。1m)
10. 梯形ABCD中,AD∥BC,AC,BD交于点O,若S△AOD=4, S△BOC=9,S梯形ABCD=________.
11.如图,在平行四边形ABCD中,点E为CD上一点,DE:CE=2:3,连接AE,BE,BD,且AE,BD交于点F,则
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S△DEF:S△BEF:S△BAF________________。
112.把一个三角形改做成和它相似的三角形,如果面积缩小到原来的倍,那么边长应缩小到原来的________
2倍。
三、解答题 13。 一位同学想利用树影测量树高,他在某一时刻测得长为1m的竹竿影长0.9m,但当他马上测量树影时,因树靠近一幢建筑物,影子不全落在地面上,有一部分影子在墙上,如图,他先测得留在墙上的影高1。2m,又测得地面部分的影长2.7m,他求得树高是多少?
14. 如图所示,一段街道的两边沿所在直线分别为AB,PQ,并且AB∥PQ,建筑物的一端DE所在的直线MN⊥AB于点M,交PQ于点N,小亮从胜利街的A处,沿着AB方向前进,小明一直站在点P的位置等待小亮.
(1)请你画出小亮恰好能看见小明的视线,以及此时小亮所在的位置(用点C标出). (2)已知:MN=30m,MD=12m,PN=36m.求(1)中的点C到胜利街口的距离.
15. 在正方形中,是上一动点,(与不重合),使
直线于点. (1)找出与相似的三角形。 (2)当位于的中点时,与相似的三角形周长为,则
为直角,交正方形一边所在
的周长为多少?
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【答案与解析】 一.选择题 1.【答案】D.
【解析】提示:相似比为1:3. 2.【答案】B.
【解析】提示:面积比等于相似比的平方. 3.【答案】C。 4.【答案】B. 5.【答案】B。
【解析】提示:入射角等于反射角,所以△ABP∽△CDP. 6.【答案】C.
【解析】提示:面积比等于相似比的平方. 二.填空题 7.【答案】3.
2
8.【答案】45cm. 9.【答案】21。3m. 10.【答案】25。
S△AOD4AO【解析】∵ AD∥BC,∴ △AOD∽△COB,∴ ,∴ AO:CO=2:3, COS9△BOC又∵
2S△AODAO2,∴ S△COD6,又 S△CODS△AOB,
S△DOCOC3∴ S梯形ABCD492625.
11。【答案】4:10:25
SDE【解析】∵ 平行四边形ABCD,∴△DEF∽△BAF,∴△DEF∵DE:EC=2:3,∴DE:DC=2:5,即,S△AEBABS△DEFS△DEF24. DE:AB=2:5,∴∵△DEF与△BEF是同高的三角形,∴
S△BAFS△BEF51012.【答案】
22。 2三。综合题 13.【解析】作CE∥DA交AB于E,设树高是xm, ∵ 长为1m的竹竿影长0.9m
1x1.2 ∴ 0.92.7 即 x=4。2m
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14.【解析】(1)如图1所示,CP为视线,点C为所求位置. (2)∵ AB∥PQ,MN⊥AB于M,
∴ ∠CMD=∠PND=90°. 又∵ ∠CDM=∠PDN, ∴ △CDM∽△PDN,
CMDM∴ PNDN∵ MN=30m,MD=12m, ∴ ND=18m.
CM12∴
3618∴ CM=24(m).
∴ 点C到胜利街口的距离CM为24m.
15.【解析】(1)与△BPC相似的图形可以是图(1),(2)两种情况: △PDE∽△BCP,△PCE∽△BCP,△BPE∽△BCP. (2)①如图(1),当点P位于CD的中点时,若另一直角边与AD交于点E,
PD1 则
BC2 ∵ △PDE∽△BCP
∴ △PDE与△BCP的周长比是1:2 ∴ △BCP的周长是2a.
②如图(2),当点P位于CD的中点时,若另一直角边与BC延长线交于点E时, PC1则, BC2∵ △PCE∽△BCP
∴ △PCE与△BCP的周长比是1:2 ∴ △BCP的周长是2a. ③如图(2),当点P位于CD的中点时,若另一直角边与BC延长线交于点E时,
∴
BP5 BC2∵ △BPE∽△BCP
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∴ △BPE与△BCP的周长比是5:2, ∴ △BCP的周长是
25a. 5
【巩固练习二】
一、选择题
1.如果一个直角三角形的两条边长分别是6和8,另一个与它相似的直角三角形边长分别是3和4及x,那么x的值( )
A.只有1个 B.可以有2个 C.有2个以上,但有限 D.有无数个
2. 若平行四边形ABCD中,AB=10,AD=6,E是AD的中点,在AB上取一点F,使△CBF∽△CDE,则BF的长为( ).
A.1。8 B.5 C.6或4 D.8或2 3. 如图,已知D、E分别是
的AB、 AC边上的点,
且
那么
等于( )
A.1:9 B.1:3 C.1:8 D.1:2
4.如图G是△ABC的重心,直线过A点与BC平行.若直线CG分别与AB、交于D、E两点,直线BG与AC交于 F点,则△AED的面积 :四边形ADGF的面积=( ) A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:2
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5. 如图,将△ABC的高AD四等分,过每一个分点作底边的平行线,把三角形的面积分成四部分S1、S2、S3、S4,则S1︰S2︰S3︰S4等于( )
A。1︰2︰3︰4 B.2︰3︰4︰5 C。1︰3︰5︰7 D.3︰5︰7︰9
6..如图,在□ABCD中,E为CD上一点,DE:CE=2:3,连结AE、BE、BD,且AE、BD交于点F,则 S△DEF:S△EBF:S△ABF等于( )
A。4:10:25 B.4:9:25 C.2:3:5 D。2:5:25
二、填空题 7。如
图,梯形ABCD中,AB∥CD,AC、BD相交于点E,
S△DEC1S△DEC,=___________。 S△CEB2S△AEB
8.如图,△ABC中,点D在边AB上,满足∠ADC=∠ACB,若AC=2,AD=1,则DB=_________.
9.如图,在△PAB中,M、N是AB上两点,且△PMN是等边三角形,△BPM∽△PAN,则∠APB的度数是 _______________。
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10。如图,△ABC中,DE∥BC,BE,CD交于点F,且S△EFC=3S△EFD,则S△ADE:S△ABC=______________。
11。 如图,丁轩同学在晚上由路灯AC走向路灯BD,当他走到点P时,发现身后他影子的顶部刚好接触到路灯
AC的底部,当他向前再步行20m到达Q点时,发现身前他影子的顶部刚好接触到路灯BD的底部,已知丁轩同学的身高是1.5m,两个路灯的高度都是9m,则两路灯之间的距离是_________________
12。如图,锐角△ABC中,AD,CE分别为BC,AB边上的高,△ABC和△BDE的面积分别等于18和2,DE=2,
则AC边上的高为______________。
三、解答题
13。 为了测量图(1)和图(2)中的树高,在同一时刻某人进行了如下操作: 图(1):测得竹竿CD的长为0。8米,其影CE长1米,树影AE长2。4米. 图(2):测得落在地面的树影长2.8米,落在墙上的树影高1.2米,请问图(1)和图(2)中的树高各是多少?
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14.(1)阅读下列材料,补全证明过程:
已知:如图,矩形ABCD中,AC、BD相交于点O,OE⊥BC于E,连结DE交OC于点F,作FG⊥BC于G.求证:点G是线段BC的一个三等分点.
证明:在矩形ABCD中,OE⊥BC,DC⊥BC, ∴ OE∥DC.∵
=
,∴
=
=
.∴
=.
……
(2)请你仿照(1)的画法,在原图上画出BC的一个四等分点(要求保留画图痕迹,可不写画法及证明过程).
15. 已知如图,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=6cm,点E自A点出发,以每秒1cm的速度向D点前进,同时点F从D点以每秒2cm的速度向C点前进,若移动的时间为t,且0≤t≤6. (1)当t为多少时,DE=2DF;
(2)四边形DEBF的面积是否为定值?若是定值,请求出定值;若不是定值,请说明理由.
(3)以点D、E、F为顶点的三角形能否与△BCD相似?若能,请求出所有可能的t的值;若不能,请说明理由.
【答案与解析】 一.选择题 1。【答案】B.
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【解析】x可能是斜边,也可能是直角边。
2。【答案】A. 3。【答案】B. 4.【答案】D. 5.【答案】C。
【解析】本题要求运用相似三角形的面积比等于相似比的平方。由
,
所以
6.【答案】 A。
,又由,可得,下略.
【解析】 □ABCD中,AB∥DC,△DEF∽△ABF,
(△DEF与△EBF等高,面积比等于对应底边的比),所以答案选A。 二、填空题
17。【答案】.
4【解析】∵
S△DEC1,且△DEC与△CEB是同高不同底的两个三角形,即DE1.因为AB∥CD, S△ECB2EB2S△DEC所以△DEC∽△BEA,所以
S△AEB
8。【答案】3.
DE11
=EB2422ACADAC222,AB= 【解析】 ∵∠ADC=∠ACB,∠DAC=∠BAC,∴△ACD∽△ABC,∴4,ABACAD1∴BD=AB—AD=4—1=3。
9。 【答案】120°。
【解析】∵ △BPM∽△PAN,∴ ∠BPM=∠A,
∵ △PMN是等边三角形,∴ ∠A+∠APN=60°,即∠APN+∠BPM=60°, ∴ ∠APB=∠BPM+∠MPN+∠APN=60°+60°=120°.
10.【答案】1:9
【解析】∵S△EFC=3S△EFD,∴FC:DF=3:1,又∵DE∥BC,∴△BFC∽△EFD,即BC:DE=FC:FD=3:1,
由△ADE∽△ABC,即S△ADE:S△ABC=1:9.
11.【答案】30m. 12。【答案】 6.
【解析】∵AD,CE分别为BC,AB边上的高,
(完整word版)九年级数学相似三角形的性质及应用(教师版)知识点+典型例题+详细答案 ∴∠ADB=∠BEC=90°,∠ABD=∠EBC ∴Rt△ABD∽Rt△CBE ∴ABBD, BCBE∴△ABC∽△DBE ∵相似三角形面积比为相似比的平方, ACAC18∴= 9, ∴=3 , DEDE2∴AC=3DE=3×2=6 ∴h=2S△ABC/AC=2×18/6=6 即AC边上的高是6 . 三、解答题 2CECD, AEAB 又竹竿CD的长为0.8米,其影CE长1米,树影AE长2.4米, ∴ AB=1.92米.即图1的树高为1.92米. (2)设墙上的影高落在地面上时的长度为x,树高为h, ∵竹竿CD的长为0。8米,其影CE长1米, 1x ∴ =0.81.2解得x=1。5(m), ∴树的影长为:1。5+2.8=4.3(m), 14.3=∴ 0.8h解得h=3。44(m). 14.【解析】(1)补全证明过程:
∵ FG⊥BC,DC⊥BC, ∴ FG∥DC.
13。【解析】(1)∵△CDE∽△ABE,∴ ∴
=
=.
∵ AB=DC, ∴
=.
又 FG∥AB, ∴
=
=.
∴ 点G是BC的一个三等分点.
(2)如图,连结DG交AC于点H,作HI⊥BC于I,则点I是线段BC的一个四等分点。
(完整word版)九年级数学相似三角形的性质及应用(教师版)知识点+典型例题+详细答案
15。【解析】(1)由题意得:DE=AD—t=6—t,DF=2t, 6∴6-t=2×2t,解得t=, 56故当t=时,DE=2DF; 5(2)∵矩形ABCD的面积为:12×6=72,S△ABE=S△BCF=1×12×t=6t, 21×6×(12-2t)=36—6t, 2∴四边形DEBF的面积=矩形的面积—S△ABE-S△BCF=72—6t-36+6t=36, 故四边形DEBF的面积为定值。 (3)设以点D、E、F为顶点的三角形能与△BCD相似, EDDFEDDF则或, BCDCDCBC由ED=6—t,DF=2t,FC=12-2t,BC=6, 3代入解得:t=12(舍去)或t=6(舍去)或t=, 23故当t=时,以点D、E、F为顶点的三角形与△BCD相似. 2
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