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标题: 直角三角形 [打印本页]

作者: yzsjw0    时间: 2006-6-5 20:27:25     标题: 直角三角形

已知:直角三角形的斜边为85,求直角边的整数解。
作者: ggglgq    时间: 2006-6-5 20:38:29


13 84
36 77
40 75
51 68

作者: ggglgq    时间: 2006-6-5 20:40:22


整数解中还有一个 0 85 85

不会还有了吧 ? 直角边 包括 负数 和 零 吗?

作者: yzsjw0    时间: 2006-6-5 21:03:25

这是三十多年前我问老师的一道题,三天后老师给了答案,写了一张纸的解题过程。想不到ggglgq兄几分钟就给出答案了,佩服。

[此贴子已经被作者于2006-6-8 7:31:06编辑过]



作者: conancliff    时间: 2006-6-6 08:18:21

能给个过程么?
作者: ggglgq    时间: 2006-6-6 18:51:10


数学技巧主要是考虑 个位数字平方和 为 5 。

我是顺手编了个程序“算”出全部答案的,呵呵,真快呀!


作者: whitetiger    时间: 2006-6-7 14:10:21

两种方法:

一种方法是“凑”。

85^2=7225,它的一半是3612.5,所以只要检验短直角边为1~60的情况。(60种可能)

进一步,只要检验长直角边为61~84的情况。(22种可能;如果手边没有平方表,而且又背不出的话,计算量稍微大些。)

“主要是考虑个位数字平方和为5”,好像没什么用。

同样推荐用EXCEL表格,我想大家一拉,结果就出来了。


作者: whitetiger    时间: 2006-6-7 14:21:03

再给一个比较正规的方法:

大家知道“本原勾股数”的概念吗?

“勾股数”指能构成直角三角形的三正整数组;“本原勾股数”要求其两两互质。

“本原勾股数”有公式(一定能表达成以下形式):

a=(m^2)-(n^2)

b=2mn

c=(m^2)+(n^2)

其中,m>n,m和n互质。

85=5×17

(1)以5为“本原勾股数”的斜边。

5表达成2个(互质)正整数的平方和,只有一种可能:5=(2^2)+(1^2)。

得到的“本原勾股数”为(3,4,5)。

对应于本题的解为(51,68,85)。

(2)以17为“本原勾股数”的斜边。

17表达成2个(互质)正整数的平方和,只有一种可能:5=(4^2)+(1^2)。

得到的“本原勾股数”为(15,8,17)。

对应于本题的解为(75,40,85)。

(3)以85为“本原勾股数”的斜边。

85表达成2个(互质)正整数的平方和,有2种可能:85=(9^2)+(2^2)=(6^2)+(7^2)。

得到的“本原勾股数”分别为(77,36,85)和(13,84,85),就是本题的解。


作者: whitetiger    时间: 2006-6-7 14:26:40

再说一个公式:

[(a^2)+(b^2)][(c^2)+(d^2)]=[(ac+bd)^2]+[(ad-bc)^2]

就是说:两个整数平方和的积也能表示成两个整数的平方和!

当然,也有:

[(a^2)+(b^2)][(c^2)+(d^2)]=[(ac-bd)^2]+[(ad+bc)^2]

所以,大部分情况下,两个整数平方和的积能以2种形式表示成两个整数的平方和。

这样,就能通过5和17表示成整数平方和的形式,马上计算出85的2种整数平方和的表达方式!

甚至于,本题直接这样做就可以,认为85^2=5×5×17×17,是4个整数平方和的乘积!

(只不过,直接做,不容易对所有解好好把握,或者漏算,或者重复算。)


作者: yzsjw0    时间: 2006-6-7 22:55:50

三十多年前我和老师都是用的8楼的方法。

设:a=N[(m^2)-(n^2)]

b=N(2mn)

c=N[(m^2)+(n^2)]=85

当N分别为1、5、17时,解不定方程,得到全部解。

[此贴子已经被作者于2006-6-8 7:31:43编辑过]


作者: whitetiger    时间: 2006-6-8 10:51:07

以下是引用yzsjw0在2006-6-7 22:55:50的发言:

三十多年前我和老师都是用的8楼的方法。

设:a=N[(m^2)-(n^2)]

b=N(2mn)

c=N[(m^2)+(n^2)]=85

当N分别为1、5、17时,解不定方程,得到全部解。


“解不定方程”,其实就在“凑”满足c的m、n的数字。

说的简单,实际中间还是有许多技巧的!(我在9楼写的)


作者: windstar    时间: 2007-6-1 16:13:57

这题不难,大不了一个一个的验算下就是了
作者: 牛眼看魔方    时间: 2007-6-1 16:39:54

楼上让我想起笛卡尔小时候用1+100)*50算1加到100,而你就是他班上从1加到100还觉得自己挺牛的,如果他班上有这样的人话。
作者: Cielo    时间: 2007-6-25 13:05:29

QUOTE:
以下是引用牛眼看魔方在2007-6-1 16:39:54的发言:
楼上让我想起笛卡尔小时候用1+100)*50算1加到100,而你就是他班上从1加到100还觉得自己挺牛的,如果他班上有这样的人话。

呵呵深表同意,哎像这种天才太牛了……

顺便指出楼上一点小错误:应该是高斯吧!

[此贴子已经被作者于2007-6-25 13:07:06编辑过]


作者: hcmjerry    时间: 2007-7-3 20:50:09

这年头  写个程序就好了  一个一个试去吧
作者: simpley    时间: 2007-7-9 15:20:41

这个题的数学算法如下:

85=5*17

17=4^2+1^2(4K+1的质数必能分为两个数的平方和)

5=2^2+1^2

(4+I)(2+I)=7+I

(4+I)(2-I)=9-2I

所以边长是:

7^2-1=48

9^2-2^2=77

(4^2-1^2)*5=80

(2^2-1^2)*17=51

楼上算出的值有误

[此贴子已经被作者于2007-7-9 15:24:32编辑过]


作者: simpley    时间: 2007-7-9 16:06:11

17比较小,在N很大时,N=X^2+Y^2的解也有具体的算法.这里就不多说了.




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