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112學年鷺江國中第3次段考數學 第14題 詳解

直角三角形邊長與因數判斷 · 單選 · 題目出處:112 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)

題目
已知直角三角形的三邊長分別為 77aabbaabb 為正整數,且 bb 為斜邊),則 (a+b)(a+b) 必為下列何者的因數?
(A) 2121 (B) 2525 (C) 3636 (D) 4949

答案(D)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    用畢氏定理列式

    bb 是斜邊,另外兩邊 77aa 是兩股,由畢氏定理得 72+a2=b27^2+a^2=b^2,也就是 b2a2=49b^2-a^2=49
  2. 2

    因式分解找整數解

    b2a2=(b+a)(ba)=49b^2-a^2=(b+a)(b-a)=49。因為 aabb 都是正整數且 b>ab>a,所以 b+ab+abab-a 都是正整數,而且 b+a>bab+a>b-a4949 拆成兩個正整數相乘只有 1×491\times497×77\times7 兩種,後者會讓 b+a=bab+a=b-a,推出 a=0a=0 不合題意。
  3. 3

    解出 a 和 b

    所以 b+a=49b+a=49ba=1b-a=1。兩式相加得 2b=502b=50b=25b=25;兩式相減得 2a=482a=48a=24a=24。驗算一下:72+242=49+576=625=2527^2+24^2=49+576=625=25^2,確實是直角三角形。因此 a+b=24+25=49a+b=24+25=49
  4. 4

    判斷 49 是誰的因數

    a+b=49a+b=49,現在檢查四個選項哪一個能被 4949 整除:21÷4921\div4925÷4925\div4936÷4936\div49 都不是整數,只有 49÷49=149\div49=1 是整數。所以 (a+b)(a+b) 必為 4949 的因數。故選 (D)。
答案
(D)

關鍵觀念:#畢氏定理 #因數

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常見卡點
算到 a+b=49a+b=49 之後,很多人卡在「4949 怎麼會是 4949 的因數」,以為因數一定要比原數小,於是回頭硬湊別的選項。因數的定義是「能整除某數的數」,任何正整數都是它自己的因數,4949 的因數有 11774949 三個。另一個常見失誤是把 77 當成斜邊:那樣要解 a2+b2=49a^2+b^2=49 的正整數解,把 b=1b=166 一個一個代進去,484845454040333324241313 沒有一個是完全平方數,根本無解——題目已經明說 bb 是斜邊,77 只能是股。

還是卡住嗎?

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