勾股定理讲解

在任何直角三角形中,最长边上的正方形面积等于另外两边上正方形面积之和。它只对直角三角形成立,而最长的边总是直角所对的那条。

字母的含义

  • c 是斜边:直角所对的边,永远是最长的一条。
  • a 和 b 是直角边:构成直角的那两条边。
  • 关系是 a^2 + b^2 = c^2,而 c 绝不会是直角边。

改为求一条直角边

变形公式,而不是从头再来。若已知 c 和一条直角边,那么 a^2 = c^2 - b^2。全部差别就在这个减法上,顺序反了就会在根号里出现负数。

值得记住的勾股数

  • 3、4、5 及其倍数:6-8-10、9-12-15、30-40-50。
  • 5、12、13。
  • 7、24、25。
  • 8、15、17。

例题详解

例 1

题目

一个直角三角形的两条直角边为 6 厘米和 8 厘米。求斜边。

答案

10 厘米

步骤

  1. 1给出的两条边构成直角,所以都是直角边。
  2. 2套用定理:c^2 = 6^2 + 8^2 = 36 + 64 = 100。
  3. 3取正平方根:c = 10 厘米。
  4. 4认出规律:这是 3-4-5 勾股数的两倍。

例 2

题目

一个直角三角形的斜边为 13 米,一条直角边为 5 米。求另一条直角边。

答案

12 米

步骤

  1. 113 是斜边,所以它是 c,不是直角边。
  2. 2变形:b^2 = c^2 - a^2 = 13^2 - 5^2。
  3. 3也就是 169 - 25 = 144。
  4. 4取平方根:b = 12 米。
  5. 5检验:5^2 + 12^2 = 25 + 144 = 169,正是 13^2。

这里若用加法而不是减法,会得到根号 194,约 13.9,比斜边还长。直角边比斜边长是不可能的,注意到这一点就能抓住错误。

例 3

题目

一架 5 米长的梯子靠在墙上,底部离墙 1.4 米。它能够到多高?

答案

4.8 米

步骤

  1. 1梯子是斜边,因为它正对墙面与地面构成的直角。
  2. 2所以 高度^2 = 5^2 - 1.4^2 = 25 - 1.96。
  3. 3得到 23.04。
  4. 4取平方根:高度 = 4.8 米。
  5. 5常识检验:高度小于梯子长度,本该如此。

常见错误

把实际上是斜边的一条边当成直角边。

先找到直角。它所对的那条边就是 c,而且永远最长。

在没有直角的三角形里套用定理。

它只适用于直角三角形。没有直角就得用余弦定理。

忘了最后开平方,把答案写成 100 而不是 10。

c^2 = 100 意味着 c = 10。最后一行是开根号,不是平方。

题目问直角边,却把两个平方相加。

求直角边要做减法:c^2 - a^2。如果答案比斜边还长,说明你加错了。

动手练一练

先自己算,再打开答案。算到一半卡住了?选中题目,问 Solvecoon 你缺的那一步。

  • 1. 两条直角边为 9 和 12。求斜边。

    查看答案

    15。81 + 144 = 225,而 225 的平方根是 15。

  • 2. 斜边 17,一条直角边 8。求另一条直角边。

    查看答案

    15。289 - 64 = 225,平方根是 15。

  • 3. 边长为 7、24、25 的三角形是直角三角形吗?

    查看答案

    是。49 + 576 = 625,正好等于 25^2,所以定理成立,该角为直角。

大家常问的问题

它对任何三角形都成立吗?
不,只对直角三角形。其他三角形要用余弦定理,而当角为 90 度时余弦定理就退化成勾股定理。
怎么判断哪条边是斜边?
它正对直角。它同时也永远是最长的一条边,这可以用来快速检查任何答案。
能用它检验一个角是不是直角吗?
能。若 a^2 + b^2 等于 c^2,该角为直角;若和更大,该角为锐角;若更小,则为钝角。
它在三维中适用吗?
适用,只要用两次。先求底面的对角线,再把它当作一条直角边与高度组合,得到空间对角线。
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