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109學年鷺江國中第3次段考數學 第23題 詳解

直角三角形整數邊長證明 · 非選 · 題目出處:109 學年度第 1 學期第 3 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

答案得證:b2=24(a+6)b^2=24(a+6),其中 a+6a+6 為正整數,故 b2b^2 必為 2424 的倍數⚑ 本站更正校方答案看逐步解析 ↓

校方答案卷印 得證:b2=24(a+b)b^2=24(a+b),其中 a+ba+b 為正整數,故 b2b^2 必為 2424 的倍數;本站重算後確認正確答案為 得證:b2=24(a+6)b^2=24(a+6),其中 a+6a+6 為正整數,故 b2b^2 必為 2424 的倍數

題目
已知直角三角形中,斜邊長為(a+12)(a+12),兩股長為a、b,其中a、b為正整數。
求證:b2b^2必為24的倍數?

逐步解析

  1. 1

    列出畢氏關係式

    直角三角形的兩股長是 aabb,斜邊長是 a+12a+12。由畢氏定理,兩股的平方和等於斜邊的平方,所以 (a+12)2=a2+b2(a+12)^2=a^2+b^2
  2. 2

    展開並消去 a 的平方

    把左邊用完全平方公式展開,得 a2+24a+144=a2+b2a^2+24a+144=a^2+b^2。兩邊同時減去 a2a^2,剩下 24a+144=b224a+144=b^2
  3. 3

    提出公因數 24

    注意 144=24×6144=24\times6,所以右邊兩項都含有因數 2424,可以提出來:b2=24a+144=24(a+6)b^2=24a+144=24(a+6)
  4. 4

    下結論

    因為 aa 是正整數,所以 a+6a+6 也是正整數。b2=24×(a+6)b^2=24\times(a+6)2424 乘上一個正整數,因此 b2b^2 必為 2424 的倍數,得證。
答案
得證:b2=24(a+6)b^2=24(a+6),其中 a+6a+6 為正整數,故 b2b^2 必為 2424 的倍數

關鍵觀念:#商高定理 #倍數與整除 #乘法公式 #證明

常見卡點
要證的是 b2b^22424 的倍數,不是 bb2424 的倍數,兩件事差很多:例如 b=12b=12b2=144b^2=144 確實是 2424 的倍數,但 bb 本身不是。另一個常犯的錯是展開時漏掉中間項,把 (a+12)2(a+12)^2 寫成 a2+144a^2+144,那樣會得到 b2=144b^2=144、逼出 b=12b=12 這個唯一解,整個證明就垮了。完全平方公式的中間項一定要寫出來。

還是卡住嗎?

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