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勾股定理:a² + b² = c²

八年级下册 · 人教版 · 第十七章 · 知识点 01 / 6

讲解

先看图说话:以直角三角形的三条边为边长,各向外作一个正方形。无论你怎么拖动两条直角边,两个小正方形的面积加起来,永远等于大正方形的面积。把「面积相等」翻译成长度语言,就是 a² + b² = c²。

再看中国古代的证明——赵爽弦图。大正方形的边长是斜边 c,里面装着 4 个全等的直角三角形和一个小正方形。用两种方式数大正方形的面积,就得到了勾股定理。这个证明诞生于约公元 3 世纪,比西方同类证明更简洁,2002 年北京国际数学家大会的会标就是它。

使用定理时最容易犯的错是「忘了谁是斜边」:斜边是直角所对的那条边,永远最长。式子 c² = a² + b² 里 c 单独站在平方和中较长的那一边——求斜边用加法,求直角边用减法,方向别搞反。

  1. 已知两直角边求斜边:c = √(a²+b²)
  2. 已知斜边和一条直角边,求另一条直角边:b = √(c²−a²)
  3. 常见勾股数(同乘 k 仍是勾股数):3,4,5 / 5,12,13 / 6,8,10 / 7,24,25 / 8,15,17 / 9,40,41

现实里能做什么

工人放线验墙角

装修工人不用水平仪也能验墙角是不是直角:从墙角沿两面墙各量 3 米和 4 米做个记号,再量两个记号之间的距离——正好 5 米,墙角就是直角;差一点,墙就歪了。3-4-5 这组数(以及它的任意倍数 6-8-10、9-12-15)是木工和工地传了几千年的「直角尺」。

知识要点

  • 直角三角形中:∠C = 90° 时,a² + b² = c²(a、b 为直角边,c 为斜边)
  • 本质是面积关系:两直角边上的正方形面积之和 = 斜边上的正方形面积
  • 变形:c = √(a²+b²)(求斜边),a = √(c²−b²)(求直角边)
  • 只有直角三角形才有勾股定理,斜边一定是最长边

典型例题(点击展开题解)

例 1在 Rt△ABC 中,∠C = 90°。已知 a = 6,b = 8,求 c…
在 Rt△ABC 中,∠C = 90°。已知 a = 6,b = 8,求 c。
  1. ∠C = 90°,c 是斜边,用加法式:
    c² = a² + b²
  2. 代入:
    c² = 36 + 64 = 100
  3. 开方(边长取正):
    c = 10
  4. 6-8-10 是 3-4-5 的 2 倍,勾股数直接看出答案可验算。
c = 10
例 2在 Rt△ABC 中,∠C = 90°。已知 c = 13,a = 5,求 …
在 Rt△ABC 中,∠C = 90°。已知 c = 13,a = 5,求 b。
  1. b 是直角边,用减法式:
    b² = c² − a²
  2. 代入:
    b² = 169 − 25 = 144
  3. 开方:
    b = 12
b = 12(5-12-13 是母勾股数,见到 5 和 13 应条件反射)

这个知识点出现在哪些题型里