内容正文:
专题02 勾股定理逆定理的应用
题型一 勾股数的应用
1.我们学习了勾股定理后,都知道“勾三、股四、弦五”.
观察:3、4、5;5、12、13;7、24、25;9、40、41;…,发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过.
(1)请你根据上述的规律写出下一组勾股数: 11,60,61 ;
(2)若第一个数用字母n(n为奇数,且n≥3)表示,那么后两个数用含n的代数式分别表示为 和 .
【解答】解:(1)11,60,61;
故答案为:11,60,61.
(2)后两个数表示为和,
∵n2+()2=n2+=,()2=,
∴n2+()2=()2.
又∵n≥3,且n为奇数,
∴由n,,三个数组成的数是勾股数.
故答案为:,.
2.勾股定理是一个基本的几何定理,早在我国西汉时明《周牌算经》就有“勾三股四弦五”的记载.如果个直角三角形三边长都是正整数,这样的直角三角形叫“正整数直角三角形”,这三个正整数叫做一组“勾股数”,如:3,4,5;5,12,13;7,24,25等都是勾股数.
(1)小欢在研究勾股数时发现,某些正整数直角三角形的斜边能写成两个整数的平方和,有一条直角边能写成这两个整数的平方差,我们这样的勾股数叫做完美勾股数.如3,4,5中,5=22+12,3=22﹣12;5,12,13中,13=32+22,5=32﹣22.判断8,15,17和9,40,41这两组勾股数是不是完美勾股数,并说明理由;
(2)有一个直角三角形两直角边长分别为和,斜边长为4,且a和b均为正整数,用含b的代数式表示a,并求出a和b的值.
【解答】解:(1)∵17=42+12,15=82﹣72,
∴8,15,17是完美勾股数;
∵41=52+42,9=52﹣42,
∴9,40,41是完美勾股数;
(2)由勾股定理得:
7a﹣7+(150﹣30b)=16×15,
∴a=,
由题意可知:7a﹣7>0,150﹣30b>0
∴a>1,0<b<5
∵a和b均为正整数
∴b的可能值为:1,2,3,4.
当b=1时,a==,不是正整数,故b=1不符合题意;
当b=2时,a==,不是正整数,故b=2不符合题意;
当b=3时,a==,不是正整数,故b=3不符合题意;
当b=4时,a==31,是正整数,此时,=,=,
∵()2+()2=240,(4 )2=240,
∴( )2+()2=(4 )2,
∴b=4符合题意.
∴a=;a=31,b=4.
3.如果正整数a、b、c满足等式a2+b2=c2,那么正整数a、b、c叫做勾股数,某同学将自己探究勾股数的过程列成下表,观察表中每列数的规律,可知x+y的值为( )
A.47 B.62 C.79 D.98
【解答】解:由题可得,3=22﹣1,4=2×2,5=22+1,……
∴a=n2﹣1,b=2n,c=n2+1,
∴当c=n2+1=65时,n=8,
∴x=63,y=16,
∴x+y=79,
故选:C.
4.探索勾股数的规律:观察下列各组数:(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25),(9,40,41)…请写出下一数组: (11,60,61) .
【解答】解:∵(3,4,5):3=2×1+1,4=2×12+2×1,5=2×12+2×1+1;
(5,12,13):5=2×2+1,12=2×22+2×2,13=2×22+2×2+1;
(7,24,25):7=2×3+1,24=2×32+2×3,25=2×32+2×3+1;
(9,40,41):9=2×4+1,40=2×42+2×4,41=2×42+2×4+1;
∴下一组数为:11=2×5+1,60=2×52+2×5,61=2×52+2×5+1,
故答案为:(11,60,61).
5.观察下列各组勾股数,并寻找规律:
①4,3,5; ②6,8,10; ③8,15,17; ④10,24,26……
请根据你发现的规律写出第⑦组勾股数: 16,63,65 .
【解答】解:观察前4组数据的规律可知:第一个数是2(n+1);第二个是:n(n+2);第三个数是:(n+1)2+1.
所以第⑦组勾股数:16,63,65.
故答案为:16,63,65.
6.观察下列等式:32+42=52;52+122=132;72+242=252;92+402=412;112+602=612…按照这样的规律,第六个等式是 132+842=852 .
【解答】解:∵第一个等式是:32+42=52;
第二个等式是52+122=132;
第三个等式是72+242=252;
第四个等式是92+402=412;
第五个等式是112+602=612…
按照这样的规律,第六个等式是:132+842=852,
故答案为:132+842=852.
7.勾股定理是一个基本的几何定理,早在我国西汉时期算书《周髀