题目内容
【题目】我们已经知道一些特殊的勾股数,如三连续正整数中的勾股数:3、4、5;三个连续的偶数中的勾股数6、8、10;事实上,勾股数的正整数倍仍然是勾股数.
(1)另外利用一些构成勾股数的公式也可以写出许多勾股数,毕达哥拉斯学派提出的公式:a=2n+1,b=2n2+2n,c=2n2+2n+1(n为正整数)是一组勾股数,请证明满足以上公式的a、b、c的数是一组勾股数.
(2)然而,世界上第一次给出的勾股数公式,收集在我国古代的着名数学着作《九章算术》中,书中提到:当a=(m2﹣n2),b=mn,c=(m2+n2)(m、n为正整数,m>n时,a、b、c构成一组勾股数;利用上述结论,解决如下问题:已知某直角三角形的边长满足上述勾股数,其中一边长为37,且n=5,求该直角三角形另两边的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)当n=5时,一边长为37的直角三角形另两边的长分别为12,35.
【解析】
(1)根据题意只需要证明a2+b2=c2,即可解答
(2)根据题意将n=5代入得到a= (m2﹣52),b=5m,c= (m2+25),再将直角三角形的一边长为37,分别分三种情况代入a= (m2﹣52),b=5m,c= (m2+25),即可解答
(1)∵a2+b2=(2n+1)2+(2n2+2n)2=4n2+4n+1+4n4+8n3+4n2=4n4+8n3+8n2+4n+1,
c2=(2n2+2n+1)2=4n4+8n3+8n2+4n+1,
∴a2+b2=c2,
∵n为正整数,
∴a、b、c是一组勾股数;
(2)解:∵n=5
∴a= (m2﹣52),b=5m,c= (m2+25),
∵直角三角形的一边长为37,
∴分三种情况讨论,
①当a=37时, (m2﹣52)=37,
解得m=±3 (不合题意,舍去)
②当y=37时,5m=37,
解得m= (不合题意舍去);
③当z=37时,37= (m2+n2),
解得m=±7,
∵m>n>0,m、n是互质的奇数,
∴m=7,
把m=7代入①②得,x=12,y=35.
综上所述:当n=5时,一边长为37的直角三角形另两边的长分别为12,35.