20以内的勾股数是多少?
3、4、5 6、8、10 9、12、15 12、16、20。勾股数,又名毕氏三元数 。勾股数就是可以构成一个直角三角形三边的一组正整数。勾股定理:直角三角形两条直角边a、b的平方和等于斜边c的平方(a²+b²=c²)。
(3n、4n、5n)(n是正整数)(这是最著名的一组!俗称“勾三,股四,弦五”。古人把较短的直角边称为勾,较长直角边称为股,而斜边则为弦。) (5n、12n、13n)(n是正整数)。
公式证明
a=2mn
b=m²-n²
c=m²+n²
证:
假设a²+b²=c²,这里研究(a,b)=1的情况(如果不等于1则(a,b)|c,两边除以(a,b)即可)
如果a,b均奇数,则a² + b² = 2(mod 4)(奇数mod4余1),而2不是模4的二次剩余,矛盾,所以必定存在一个偶数。不妨设a=2k
等式化为4k² = (c+b)(c-b)
显然b,c同奇偶(否则右边等于奇数矛盾)
作代换:M=(c+b)/2, N=(c-b)/2,显然M,N为正整数
往证:(M,N)=1
如果存在质数p,使得p|M,p|N, 那么p|M+N(=c), p|M-N(=b), 从而p|c, p|b, 从而p|a,这与(a,b)=1矛盾,所以(M,N)=1得证。
依照算术基本定理,k² = p₁a₁×p₂a₂×p₃a₃×…,其中a₁,a₂…均为偶数,p₁,p₂,p₃…均为质数
如果对于某个pi,M的pi因子个数为奇数个,那N对应的pi因子必为奇数个(否则加起来不为偶数),从而pi|M, pi|N,(M,N)=pi>1与刚才的证明矛盾 所以对于所有质因子,pi²|M, pi²|N,即M,N都是平方数。
设M = m², N = n²
从而有c+b = 2m², c-b = 2n²,解得c=m²+n², b=m²-n², 从而a=2mn