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。
abc(斜边)
在直角三角形中:两条较短的边是直角边(a 和 b);直角所对的最长边是斜边(c)。

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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。

a²b²c²=a² + b² = c²
看图证明:斜边上的正方形(c²)的面积,与两个较小正方形的面积之和(a² + b²)相等。
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。

  1. a² + b² = c²

  2. 3² + 4² = c²

    9 + 16 = c²

    25 = c²

  3. 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。

  1. 5² + 8² = c²

    25 + 64 = c²

    89 = c²

  2. 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。

  1. a² + b² = c²

  2. a² = c² − b²

  3. a² = 13² − 5² = 169 − 25 = 144

  4. a = √144 = 12


生活中的问题

  1. 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)。
  2. height² + 6² = 10²

    height² = 100 − 36 = 64

  3. 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。
  1. 6² + 8² = 36 + 64 = 100

    10² = 100

  2. 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。

  1. 求直角边为 6 和 8 的直角三角形的斜边。

    提示:6² + 8² = c²

  2. 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

  3. 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。

  4. 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。

  5. 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。