大多数学生学会了a² + b² = c²,就马上开始往里代数字——却从来没有弄懂它为什么成立。看图证明只要两分钟,却能让人记住这个定理一辈子。之后的应用自然就跟上了。
在任意直角三角形中,两条直角边为a和b,斜边为c:a² + b² = c²
斜边总是直角所对的那条边,也总是最长的一条边。
想在应用题里用上这个定理,需要帮助吗?
一次咨询就能准确找出推理在哪里断掉——没有推销,也没有任何约束。
为什么成立?面积证明
在直角三角形的每条边上各画一个正方形。斜边c上的正方形面积,正好等于两条直角边a和b上两个正方形面积之和。
这不是巧合——无论边长是多少,它对每一个直角三角形都成立。正是这三个面积之间的关系,让直角三角形与众不同。
求斜边(最长的边)
已知两条直角边、要求斜边时,直接套公式。
a² + b² = c²
3² + 4² = c²
9 + 16 = c²
25 = c²
c = √25 = 5
3-4-5 三角形是最有名的勾股数——满足这个定理的一组整数。另外还有 5-12-13 和 8-15-17。
5² + 8² = c²
25 + 64 = c²
89 = c²
c = √89 ≈ 9.43
求一条未知的直角边
已知斜边和一条直角边时,把公式变形,让未知的那条边单独留在一边。
a² + b² = c²
a² = c² − b²
a² = 13² − 5² = 169 − 25 = 144
a = √144 = 12
生活中的问题
- 斜边=梯子=10 m。一条直角边=离墙的距离=6 m。要求的是另一条直角边(高度)。
height² + 6² = 10²
height² = 100 − 36 = 64
height = √64 = 8 m
这个三角形是直角三角形吗?定理的逆定理
这个定理反过来也成立:知道三条边的长度,就能判断这个三角形有没有直角。
勾股定理的逆定理:若a² + b² = c²成立,这个三角形就是直角三角形;等式不成立,就不是。6² + 8² = 36 + 64 = 100
10² = 100
- 100 = 100 ✓ —— 是的,这是一个直角三角形。
- 斜边总是直角所对的那条边,也是最长的一条边。
- 求 c:用 a² + b² = c²,再开平方。
- 求一条直角边:变形成 a² = c² − b²,再开平方。
- 一定要复核:斜边必须比任意一条直角边都长。
- 勾股数(3-4-5、5-12-13、8-15-17)在考题里经常出现——要认得出来。
求直角边为 6 和 8 的直角三角形的斜边。
提示:6² + 8² = c²
一个直角三角形的斜边是 17,一条直角边是 15。求另一条直角边。
提示:a² = 17² − 15²
边长为 7、24、25 的三角形是直角三角形吗?
提示:检验 7² + 24² = 25² 是否成立。
一道篱笆沿对角线穿过一个 9 m × 12 m 的长方形花园。篱笆有多长?
提示:对角线就是斜边。
求边长为 5 cm 的正方形对角线的精确长度。
提示:两条直角边都是 5。
几何的下一步
勾股定理直接通向两点间距离公式、三角函数(正弦、余弦、正切)和圆的几何。如果你正在学初三或高一的几何,查看价格,马上开始,我们会一起定好接下来要学什么。
