漫谈勾股数
2017-12-11姚洁
姚洁
勾股定理是人类历史上光彩夺目的明珠,它是人类最早发现并用于生产、观天、测地的第一个定理;它是联系数学中最基本、最原始的两个对象——数与形的第一定理;它揭示了无理数与有理数的区别,引发了第一次数学危机;它开始把数学由计算与测量的技术转变为论证与推理的科学.满足勾股定理方程a2+b2=c2的正整数组(a,b,c)就称为勾股数组,简称勾股数,也叫毕达哥拉斯数.
勾股方程a2+b2=c2中含有3个未知数,方程的解不唯一.根据勾股定理,只要是直角三角形,三边长都是它的解.本文只讨论它的正整数解的情况,即勾股数,以下全文均设勾股数中第一个数为a,第二个数为b,第三个数为c,且a
一、勾股数有公式可以计算吗?
1. a为奇数.
观察下列勾股数:(1)3,4,5;(2)5,12,13;(3)7,24,25;(4)9,40,41……可以发现两个特点:①a为奇数,且从3开始无间断,b、c是连续自然数;② a2=b+c.以上两个特点,为解决直角三角形的周长问题提供了方便.
问题1:直角三角形的两条直角边为正整数,其中一条短直角边的长为13,求这个三角形的周长.
很多同学看到只有一个条件,束手无策,其实,根据特点①,我们可以设出另一条直角边和斜边,利用勾股定理列出方程,进而求得周长.设另一条直角边为x,则斜边为x+1,列方程得132+x2=(x+1)2,解得x=84,则周长=182.或者根据特点②,我们可以先求出另一条直角边与斜边的和,进而求得周长.
在利用勾股定理解决直角三角形问题时,掌握勾股数之间的特征,往往能事半功倍.进一步研究3条边的关系,我们可以发现:
①[12](32-1)=4,[12](32+1)=5;
②[12](52-1)=12,[12](52+1)=13;
③[12](72-1)=24,[12](72+1)=25;
④[12](92-1)=40,[12](92+1)=41;
……
能不能用代数式表示这3条边呢?
