什么是勾股数,有几种?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-09
所谓勾股数,一般是指能够构成直角三角形三条边的三个正整数(a,b,c)。
即a^2+b^2=c^2,a,b,c∈N
又由于,任何一个勾股数组(a,b,c)内的三个数同时乘以一个整数n得到的新数组(na,nb,nc)仍然是勾股数,所以一般我们想找的是a,b,c互质的勾股数组。

关于这样的数组,比较常用也比较实用的套路有以下两种:
1、当a为大于1的奇数2n+1时,b=2*n^2+2*n, c=2*n^2+2*n+1。
实际上就是把a的平方数拆成两个连续自然数,例如:
n=1时(a,b,c)=(3,4,5)
n=2时(a,b,c)=(5,12,13)
n=3时(a,b,c)=(7,24,25)
... ...
这是最经典的一个套路,而且由于两个连续自然数必然互质,所以用这个套路得到的勾股数组全部都是互质的。

2、当a为大于4的偶数2n时,b=n^2-1, c=n^2+1
也就是把a的一半的平方分别减1和加1,例如:
n=3时(a,b,c)=(6,8,10)
n=4时(a,b,c)=(8,15,17)
n=5时(a,b,c)=(10,24,26)
n=6时(a,b,c)=(12,35,37)
... ...
这是次经典的套路,当n为奇数时由于(a,b,c)是三个偶数,所以该勾股数组必然不是互质的;而n为偶数时由于b、c是两个连续奇数必然互质,所以该勾股数组互质。
所以如果你只想得到互质的数组,这条可以改成,对于a=4n (n>=2), b=4*n^2-1, c=4*n^2+1,例如:
n=2时(a,b,c)=(8,15,17)
n=3时(a,b,c)=(12,35,37)
n=4时(a,b,c)=(16,63,65)
勾股数

凡是可以构成一个直角三角形三边的一组正整数,称之为勾股数。

①观察3,4,5;5,12,13;7,24,25;…发现这些勾股数都是奇数,且从3起就没有间断过。计算0.5(9-1),0.5(9+1)与0.5(25-1),0.5(25+1),并根据你发现的规律写出分别能表示7,24,25的股和弦的算式。

②根据①的规律,用n的代数式来表示所有这些勾股数的勾、股、弦,合情猜想他们之间的两种相等关系,并对其中一种猜想加以说明。

③继续观察4,3,5;6,8,10;8,15,17;…可以发现各组的第一个数都是偶数,且从4起也没有间断过,运用上述类似的探索方法,之间用m的代数式来表示它们的股合弦。

设直角三角形三边长为a、b、c,由勾股定理知a2+b2=c2,这是构成直角三角形三边的充分且必要的条件。因此,要求一组勾股数就是要解不定方程x2+y2=z2,求出正整数解。

例:已知在△ABC中,三边长分别是a、b、c,a=n2-1,b=2n,c=n2+1(n>1),求证:∠C=90°。此例说明了对于大于2的任意偶数2n(n>1),都可构成一组勾股数,三边分别是:2n、n2-1、n2+1。如:6、8、10,8、15、17,10、24、26…等。

再来看下面这些勾股数:3、4、5,5、12、13,7、24、25,9、40、41,11、60、61…这些勾股数都是以奇数为一边构成的直角三角形。由上例已知任意一个大于2的偶数可以构成一组勾股数,实际上以任意一个大于1的奇数2n+1(n>1)为边也可以构成勾股数,其三边分别是2n+1、2n2+2n、2n2+2n+1,这可以通过勾股定理的逆定理获证。

观察分析上述的勾股数,可看出它们具有下列二个特点:

1、直角三角形短直角边为奇数,另一条直角边与斜边是两个连续自然数。

2、一个直角三角形的周长等于短直角边的平方与另两边的和。

掌握上述二个特点,为解一类题提供了方便。

例:直角三角形的三条边的长度是正整数,其中一条短直角边的长度是13,求这个直角三角形的周长是多少?

用特点1解:设这个直角三角形三边分别为13、x、x+1,则有:169+x2=(x+1)2,解得x=84,此三角形周长=13+84+85=182。

用特点2解:此直角三角形是以奇数为边构成的直角三角形,因此周长=169+13=182。

勾股数的通项公式:
题目:已知a^2+b^2=c^2,a,b,c均为正整数,求a,b,c满足的条件.
解答:
结论1:从题目中可以看出,a+b>c (1),联想到三角形的成立条件容易得出。
结论2:a^2=c^2-b^2=(c+b)*(c-b) (2)
从(2)中可以看出题目的关键是找出a^2做因式分解的性质,令X=c+b,Y=c-b
所以:a^2=X*Y,(X>Y,a>Y) (3)
首先将Y做分解,设Y的所有因子中能写成平方数的最大的一个为k=m^2,所以Y=n*m^2 (4)
又(3)式可知a^2=X*n*m^2 (5)
比较(5)式两边可以a必能被m整除,且n中不可能存在素数的平方因子,否则与(4)中的最大平方数矛盾。
同理可知a^2=Y*n'*m'^2 (6),X=n'*m'^2,且 n'为不相同素数的乘积
将(5)式与(6)式相乘得a^2=(m*m')^2*n'*n,(n,n'为不相同素数的乘积) (7)
根据(7)知n*n'仍然为平方数,又由于n',n均为不相同素数乘积知n=n'(自行证明,比较简单)
可知a=m'*m*n
c=(X+Y)/2=(n*m^2+n*m'^2)/2=n*(m^2+m'^2)/2
b=(X-Y)/2=n*(m'^2-m^2)/2
a=m*n*m'

勾股数的常用套路

所谓勾股数,一般是指能够构成直角三角形三条边的三个正整数(a,b,c)。
即a^2+b^2=c^2,a,b,c∈N
又由于,任何一个勾股数组(a,b,c)内的三个数同时乘以一个整数n得到的新数组(na,nb,nc)仍然是勾股数,所以一般我们想找的是a,b,c互质的勾股数组。
关于这样的数组,比较常用也比较实用的套路有以下两种:
1、当a为大于1的奇数2n+1时,b=2*n^2+2*n, c=2*n^2+2*n+1。
实际上就是把a的平方数拆成两个连续自然数,例如:
n=1时(a,b,c)=(3,4,5)
n=2时(a,b,c)=(5,12,13)
n=3时(a,b,c)=(7,24,25)
... ...
这是最经典的一个套路,而且由于两个连续自然数必然互质,所以用这个套路得到的勾股数组全部都是互质的。
2、当a为大于4的偶数2n时,b=n^2-1, c=n^2+1
也就是把a的一半的平方分别减1和加1,例如:
n=3时(a,b,c)=(6,8,10)
n=4时(a,b,c)=(8,15,17)
n=5时(a,b,c)=(10,24,26)
n=6时(a,b,c)=(12,35,37)
... ...
这是次经典的套路,当n为奇数时由于(a,b,c)是三个偶数,所以该勾股数组必然不是互质的;而n为偶数时由于b、c是两个连续奇数必然互质,所以该勾股数组互质。
所以如果你只想得到互质的数组,这条可以改成,对于a=4n (n>=2), b=4*n^2-1, c=4*n^2+1,例如:
n=2时(a,b,c)=(8,15,17)
n=3时(a,b,c)=(12,35,37)
n=4时(a,b,c)=(16,63,65)

  • 什么是勾股数,有几种?
    答:又由于,任何一个勾股数组(a,b,c)内的三个数同时乘以一个整数n得到的新数组(na,nb,nc)仍然是勾股数,所以一般我们想找的是a,b,c互质的勾股数组。关于这样的数组,比较常用也比较实用的套路有以下两种:1、当a为大于1的奇数2n+1时,b=2*n^2+2*n, c=2*n^2+2*n+1。实际上就是把a的...
  • 勾股数是怎样的一种数啊?
    答:勾股数又名毕氏三元数 。勾股数就是可以构成一个直角三角形三边的一组正整数。常见的特殊勾股数:3 4 5;5 12 13; 6 8 10;8,15,17;9 12 15;7 24 25;9 40 41;10 24 26;11 60 61;12 16 20;12 35 37;13 84 85;14 48 50;15 20 25;15 36 39;15 112 113;16...
  • 勾股数有哪些,有多少种
    答:勾股数,又名毕氏三元数 。勾股数就是可以构成一个直角三角形三边的一组正整数。勾股数的依据是勾股定理。勾股定理是人类早期发现并证明的重要数学定理之一。勾股定理说明,平面上的直角三角形的两条直角边的长度(古称勾长、股长)的平方和等于斜边长(古称弦长)的平方。反之,若平面上三角形中两边...
  • 勾股数有多少种?
    答:在初二数学中,常用的勾股数主要是指满足勾股定理的整数(或有理数)组成的三元组,也就是满足a² + b² = c²的数对(a,b,c)。这些数对代表了直角三角形的三条边长。以下是一些常用的勾股数:1. (3, 4, 5):这是最简单的勾股数,也是最常用的勾股数之一。它符合勾股...
  • 勾股定理是什么意思
    答:勾股定理的意思:一个基本的几何定理,指直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。中国古代称直角三角形为勾股形,并且直角边中较小者为勾,另一长直角边为股,斜边为弦,所以称这个定理为勾股定理。一、勾股数:3,4,5。6,8,10。5,12,13。9,12,15。7,24,25。8,15,17。9...
  • 勾股数有几种形式,怎么算?
    答:常见的勾股数及几种通式有:(1) (3, 4, 5), (6, 8,10) … …3n,4n,5n (n是正整数)(2) (5,12,13) ,( 7,24,25), ( 9,40,41) … …2n + 1, 2n^2 + 2n, 2n^2 + 2n + 1 (n是正整数)(3) (8,15,17), (12,35,37) … …2^2*(n+1...
  • 什么是勾股数?
    答:勾股数指的是组成一个直角三角形的三条边长,三条边长都为正整数,例如直角三角形的两条直角边为a和b,斜边为c,那么两条直角边a的平方+b的平方等于斜边c的平方,那么这一组数组就叫做勾股数。一般把较短的直角边称为勾,较长直角边称为股,而斜边则为弦。结合勾股数创造了勾股定理,是为了解不...
  • 如何快速求出所有的勾股数?
    答:1. 定义:凡符合X^2+Y^2=Z^2公式的正整数值我们称之为勾股数。X和Y是直角边,Z是斜边。2. 凡有公约数的勾股数我们称之为派生勾股数,例[30,40,50] 等;3. 无公约数的勾股数,例[3,4,5];[8,15,17]等,我们称之为勾股数。全是偶数的勾股数必是派生勾股数,三...
  • 能成为直角三角形三条边长的三个正整数,称为勾股数,试写出两种勾股数...
    答:勾:3 股:4 玄:5 6 8 10
  • 勾股数公式有哪些形式?
    答:勾股数公式主要是指直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方的公式,即对于任意直角三角形ABC,若a和b为直角边,c为斜边,则有a² + b² = c²。这是勾股定理的基本形式。除此之外,还有一些其他形式:直角三角形两直角边与斜边的关系公式:在直角三角形中,除了上述的勾股定理...