关于勾股数的规律及证明

关于勾股数的规律及证明

什么是勾股数?

简单来说,直角三角形的三条边长就是一组勾股数

规律

首先我们设A,B,C为一组勾股数,其中A≥3

当A为奇数时:将A平方后拆成连续两个数得到B,C

3^2=9,9=4+5,则3,4,5是一组勾股数

5^2=25,25=12+13,则5,12,13是一组勾股数

7^2=49,49=24+25,则7,24,25是一组勾股数

9^2=81,81=40+41,则9,40,41是一组勾股数

当A为偶数时:将A平方的一半拆成差2的两个数得到B,C

4^2=16,16/2=8,8=3+5,则3,4,5是一组勾股数

6^2=36,36/2=18,18=8+10,则6,8,10是一组勾股数

8^2=64,64/2=32,32=15+17,则8,15,17是一组勾股数

10^2=100,100/2=50,50=24+26,则10,24,26是一组勾股数

12^2=144,144/2=72,72=35+37,则12,35,37是一组勾股数

证明

首先我们需要知道费马大定理的证明方法

当正整数n>2n>2n>2时,关于x,y,zx,y,zx,y,z的方程An+Bn=CnA^{n}+B^{n}=C^{n}An+Bn=Cn没有正整数解。

当n=2 时,即勾股定理A2+B2=C2A^{2}+B^{2}=C^{2}A2+B2=C2

当A为奇数时,设A=2K+1A=2K+1A=2K+1(K≥1)

则A2=4K2+4K+1A^{2}=4K^{2}+4K+1A2=4K2+4K+1

B=2K2+2KB=2K^{2}+2KB=2K2+2K

C=2K2+2K+1C=2K^{2}+2K+1C=2K2+2K+1

B2=4K4+8K3+4K2B^{2}=4K^{4}+8K^{3}+4K^{2}B2=4K4+8K3+4K2

C2=4K4+8K3+8K2+4K+1C^{2}=4K^{4}+8K^{3}+8K^{2}+4K+1C2=4K4+8K3+8K2+4K+1

综上所述:A2+B2=C2A^{2}+B^{2}=C^{2}A2+B2=C2在A为奇数时成立当A为偶数时,设A=2KA=2KA=2K(K≥2)

则A2=4K2A^{2}=4K^{2}A2=4K2

B=K2−1B=K^{2}-1B=K2−1

C=K2+1C=K^{2}+1C=K2+1

B2=K4−2K2+1B^{2}=K^{4}-2K^{2}+1B2=K4−2K2+1

C2=K4+2K2+1C^{2}=K^{4}+2K^{2}+1C2=K4+2K2+1

综上所述:A2+B2=C2A^{2}+B^{2}=C^{2}A2+B2=C2在A为偶数时成立

证毕

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