核心答案:直角三角形中 a²+b²=c²(c 为斜边)。已知两边求第三边:斜边 c=√(a²+b²),直角边 a=√(c²−b²)。例:直角边 3 和 4,斜边 =√(9+16)=√25=5。
勾股定理公式
设直角三角形两直角边为 a、b,斜边(直角对的边,永远最长)为 c:
a² + b² = c²
三种用法:
- 求斜边:c = √(a² + b²)
- 求直角边:a = √(c² − b²)
- 判直角:三边满足等式即直角(逆定理)
常见勾股数对照表
边长都是整数的直角三角形组合,考试和实测中高频出现,其整数倍同样成立:
| 勾股数 | 2 倍 | 3 倍 |
|---|---|---|
| 3-4-5 | 6-8-10 | 9-12-15 |
| 5-12-13 | 10-24-26 | 15-36-39 |
| 8-15-17 | 16-30-34 | — |
| 7-24-25 | 14-48-50 | — |
| 20-21-29 | — | — |
记住 3-4-5 一族,装修放线、木工找直角都能脱离计算器。
实例一:电视尺寸与对角线
55 英寸电视(对角线 55″),屏幕比例 16:9,求实际宽和高:
- 设宽 16x、高 9x,则 (16x)² + (9x)² = 55²
- 337x² = 3025,x = 3.0
- 宽 = 48″ ≈ 121.8 cm,高 = 27″ ≈ 68.6 cm
买电视柜、电梯搬运前这样一算,比到店比划靠谱。
实例二:梯子要够多长
要爬到 4 米高的屋檐,安全规范要求梯子与地面夹角约 75°(底脚离墙约为高度的 1/4):
- 底脚离墙 = 4 ÷ 4 = 1 米
- 梯长² = 4² + 1² = 17
- 梯长 = √17 ≈ 4.12 米,再加顶部超出屋檐 1 米,选 5 米梯
逆定理:判断直角
三根木条 6、8、10 米钉成三角形,是直角三角形吗?
6² + 8² = 36 + 64 = 100 = 10² ✓ 是直角三角形,直角在 6 与 8 之间。
这就是工地「放线找方」的原理:沿墙量 3 米、垂直方向量 4 米,两头对角线恰好 5 米则墙角为 90°。
实际应用场景
| 场景 | 怎么用 |
|---|---|
| 装修找直角 | 3-4-5 放线法验墙角 90° |
| 导航直线距离 | 东西差 a、南北差 b,直线 √(a²+b²) |
| 电视/屏幕尺寸 | 英寸数 = 对角线,配比例算宽高 |
| 梯子/斜坡长度 | 高度与水平距离求斜长 |
| 家具进电梯 | 对角线 ≤ 电梯对角线才能进 |
常见误区
- 「任意三角形都能用」:仅限直角三角形。非直角三角形用余弦定理 c²=a²+b²−2ab·cosC。
- 「斜边随便选」:斜边永远是直角所对的最长边,c 必须放等式右边。
- 「求直角边忘减」:a=√(c²−b²) 是减号,不是加号;结果必须为正才成立。
- 「单位混用」:米和厘米先统一再平方,面积单位跟着平方。
用[勾股定理计算器](/c/geometry/pythagorean)输入任意两边即得第三边,[三角形计算器](/c/geometry/triangle-solver)处理非直角情形。