李慧祥
勾股定理神秘而美妙,它的證法豐富而精彩.產(chǎn)生勾股定理各種巧妙證法的關(guān)鍵之一,是弦圖的不同的結(jié)構(gòu),而對應(yīng)于不同結(jié)構(gòu)的弦圖,又可以提出許多數(shù)學(xué)問題.下面略舉幾例,供同學(xué)們參考.
點評:本題也可由a2+b2=25。ab=8,利用乘法公式(a-b)2=a2+b2-2ab求出a-b,得到小正方形的邊長.
點評:在“趙爽弦圖”中,大正方形的邊長等于直角三角形兩直角邊的平方和的算術(shù)平方根,小正方形的邊長等于直角三角形兩直角邊的差.解題中要靈活運用這些結(jié)論尋找解題途徑.
例3 (2019年,孝感)在平面直角坐標(biāo)系中,將點P(2,3)繞原點O順時針旋轉(zhuǎn)90°得到點P,則點P'的坐標(biāo)為(?).
A.(3,2)
B.(3,-1)
C.(2,-3)
D.(3,-2)
解:如圖5,作PA⊥y軸于點A,作P'B⊥y軸于點B.由此可聯(lián)想到“弦圖”,就會發(fā)現(xiàn)△OAP≌△PBO,答案唾手可得.點P'的坐標(biāo)為(3,-2),選D.
點評:“弦圖”中包含著多個“一線三直角”的模型,因此遇到“一線三直角”(即簡化的“弦圖”)的條件時,可聯(lián)想“弦圖”中的全等三角形.
例4 (2011年·溫州)我國漢代數(shù)學(xué)家趙爽為了證明勾股定理,創(chuàng)制了一幅“弦圖”,后人稱其為“趙爽弦圖”(如圖6).圖7由弦圖變化而得,它是由八個全等的直角三角形拼接而成的,記圖中正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNKT的面積分別為S1,S2,S3.若S1+S2+S3=10,則S2的值是_____.
解:設(shè)四邊形MNKT的面積為x,八個全等直角三角形每個的面積為y.
因正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNKT的面積分別為S1,S2,S3,且S1+S2+S3=10,由圖形可知S1=8y+x,S2=4y+X,S3=X.
∴S1+S2+S3=3x+12y=10 ,x+4y=10/3.
∴S2=X+4y=10/3.
練習(xí)
1.(2017年·襄陽)“趙爽弦圖”利用面積關(guān)系巧妙地證明了勾股定理,是我國古代數(shù)學(xué)的驕傲,如圖8所示的“趙爽弦圖”是由四個全等的直角三角形和一個小正方形拼成的一個大正方形,設(shè)直角三角形較長直角邊長為a,較短直角邊長為b.若(a+b)2=21,大正方形的面積為13,則小正方形的面積為(?).
A.3
B.4
C.5
D.6
2.(2018年·溫州)我國古代偉大的數(shù)學(xué)家劉徽將勾股形(古人稱直角三角形為勾股形)分割成一個正方形和兩對全等的直角三角形,得到一個恒等式.后人借助這種分割方法所得的圖形證明了勾股定理.如圖9所示的長方形是由兩個這樣的圖形拼成的,若a=3,b=4,則該長方形的面積為(?).
A. 20 B.24 c.99/4
D. 53/2
中學(xué)生數(shù)理化·八年級數(shù)學(xué)人教版2020年3期