Question

我們已經(jīng)知道了一些特殊的勾股數(shù)，如三個連續(xù)整數(shù)中的勾股數(shù)：3、4、5；三個連續(xù)的偶數(shù)中的勾股數(shù)6、8、10；由此發(fā)現(xiàn)勾股數(shù)的正整數(shù)倍仍然是勾股數(shù)．
（1）如果a、b、c是一組勾股數(shù)，即滿足a²+b²=c²，求證：ka、kb、kc（k為正整數(shù)）也是一組勾股數(shù)．
（2）另外利用一些構(gòu)成勾股數(shù)的公式也可以寫出許多勾股數(shù)，如
①公式a=m²-n²，b=2mn，c=m²+n²（m、n為整數(shù)，m＞n，m＞1）
②世界上第一次給出的勾股數(shù)的公式，被收集在《九章算術(shù)》中a=

1

2

(m2-n2)，b=mn，c=

1

2

(m2+n2)（m、n為正整數(shù)，m＞n）
③公元前427-公元前347，由柏拉圖提出的公式a=n²-1，b=2n，c=n²+1（n＞1，且n為整數(shù)）
④畢達(dá)哥拉斯學(xué)派提出的公式a=2n+1，b=2n²+2n，c=2n²+2n+1（n為正整數(shù)），請你在上述的四個公式中選擇一種加以證明，滿足公式的a、b、c是一組勾股數(shù)
（3）請根據(jù)你在（2）中所選的公式寫出一組勾股數(shù)．

Answer 1

分析：（1）只要求=證出ka、kb的平方和等于kc的平方即可；
（2）選擇柏拉圖提出的公式a=n²-1，b=2n，c=n²+1（n＞1，且n為整數(shù)）為例，分別求出n²-1與2n的平方和，再分解因式發(fā)現(xiàn)正好等于（n²+1）的平方；
（3）使n=2，分別代入即可計算出一組勾股數(shù)．

解答：解：（1）（ka）²+（kb）²=k²a²+k²b²=k²（a²+b²）=k²c²=（kc）²，
ka、kb、kc是勾股數(shù)；

（2）柏拉圖提出的公式a=n²-1，b=2n，c=n²+1（n＞1，且n為整數(shù)），
a²=（n²-1）²=n⁴-2n²+1，
b²=4n²，
a²+b²=n⁴-2n²+1+4n²=n⁴+2n²+1=（n²+1）²=c²，
∴a=n²-1，b=2n，c=n²+1（n＞1，且n為整數(shù)），是勾股數(shù)；

（3）使n=2，
則：a=3，b=4，c=5．

點評：此題主要考查了勾股定理與勾股數(shù)，關(guān)鍵是根據(jù)所給的數(shù)據(jù)證明a²+b²=c²．