g9-5.1· Глава 5: Треугольники· ~12 мин

Теорема Пифагора

Связь между сторонами прямоугольного треугольника

По теореме Пифагора, в прямоугольном треугольнике сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы: a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2, где cc — гипотенуза, aa и bb — катеты. Если гипотенуза известна, катет находится по формуле a=c2b2a = \sqrt{c^2 - b^2}.

Известные Пифагоровы тройки: (3,4,5)(3, 4, 5), (5,12,13)(5, 12, 13), (6,8,10)(6, 8, 10), (8,15,17)(8, 15, 17). Обратное утверждение: если выполняется условие a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2, то треугольник является прямоугольным.

📌Пример

Например, если катеты равны 33 и 44, то гипотенуза c=32+42=9+16=25=5c = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5. Гипотенуза прямоугольного треугольника с катетами 55 и 1212 равна c=25+144=169=13c = \sqrt{25 + 144} = \sqrt{169} = 13.

Графики

Пифагоров треугольник: a=4, b=3, c=5
Пифагоров треугольник: a=4, b=3, c=5

Ключевые термины

Теорема ПифагораВ прямоугольном треугольнике сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы: a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2.
ГипотенузаНаибольшая сторона прямоугольного треугольника, лежащая напротив прямого угла; обозначается cc.
КатетКаждая из двух сторон, образующих прямой угол; обозначаются aa и bb.
Пифагорова тройкаЦелые числа, удовлетворяющие условию a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2, например (3,4,5)(3, 4, 5) и (5,12,13)(5, 12, 13).
Обратная теоремаЕсли стороны треугольника удовлетворяют условию a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2, то треугольник прямоугольный.
Формула катетаЕсли известны гипотенуза и один катет, другой катет находится по формуле a=c2b2a = \sqrt{c^2 - b^2}.
Формулы теоремы Пифагора
Что находимФормула
Гипотенуза ccc=a2+b2c = \sqrt{a^2 + b^2}
Катет aaa=c2b2a = \sqrt{c^2 - b^2}
Проверка прямоугольностиa2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2

cc — гипотенуза, aa и bb — катеты.

Известные Пифагоровы тройки
Катет aaКатет bbГипотенуза cc
334455
5512121313
66881010
8815151717

Эти тройки удовлетворяют условию a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2.

Нахождение гипотенузы (катеты 55 и 1212)
  1. 1Запишем формулу: Для нахождения гипотенузы используем формулу c=a2+b2c = \sqrt{a^2 + b^2}.
  2. 2Подставим значения: c=52+122c = \sqrt{5^2 + 12^2}.
  3. 3Вычислим квадраты: c=25+144=169c = \sqrt{25 + 144} = \sqrt{169}.
  4. 4Результат: c=13c = 13.
Нахождение второго катета (гипотенуза 1717, катет 88)
  1. 1Запишем формулу: Для нахождения катета используем формулу a=c2b2a = \sqrt{c^2 - b^2}.
  2. 2Подставим значения: a=17282a = \sqrt{17^2 - 8^2}.
  3. 3Вычислим квадраты: a=28964=225a = \sqrt{289 - 64} = \sqrt{225}.
  4. 4Результат: a=15a = 15.
🚫Частая ошибка

При нахождении катета квадраты нужно вычитать, а не складывать: a=c2b2a = \sqrt{c^2 - b^2}. Например, если гипотенуза 1717, катет 88, то ответ 28964=15\sqrt{289-64}=15, а не 289+64\sqrt{289+64}.

⚠️Внимание

Всегда проверяй, что наибольшая из данных сторон является гипотенузой. Если дано 50\sqrt{50} и катет 55, то, поскольку 52+52=505^2+5^2=50, второй катет равен 55.

💡Заметка

Запомни известные тройки (3,4,53,4,5), (5,12,135,12,13), (6,8,106,8,10), (8,15,178,15,17) — тогда гипотенузу можно найти сразу, без вычислений.

💡Заметка

Если задано отношение катетов, запиши их как 3k3k и 4k4k: при отношении 3:43:4 и гипотенузе 1515 получим 5k=155k=15, то есть k=3k=3, меньший катет равен 99.

⚠️Внимание

Диагональ квадрата равна стороне, умноженной на 2\sqrt{2}: при стороне 66 диагональ равна 626\sqrt{2}, а не 1212.

Правила

  1. 1Теорема Пифагора: a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2, где cc — гипотенуза, aa и bb — катеты.
  2. 2Для нахождения гипотенузы: c=a2+b2c = \sqrt{a^2 + b^2}; для нахождения катета: a=c2b2a = \sqrt{c^2 - b^2}.
  3. 3Если три стороны удовлетворяют условию a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2, то треугольник прямоугольный (обратная теорема Пифагора).

Тренировка

10 лёгких · 10 средних · 10 сложных

В каждом тесте — 10 случайных вопросов