公式 ( c2 = a2 b2 ) 是著名的勾股定理的一种形式,它描述了直角三角形中直角边和斜边之间的关系。下面是为什么这个公式成立的原因:
1. 几何解释:
在一个直角三角形中,假设直角边分别是 ( a ) 和 ( b ),斜边是 ( c )。
如果我们把这个直角三角形放在一个坐标系中,直角位于原点 (0,0),那么直角边 ( a ) 和 ( b ) 分别对应 x 轴和 y 轴上的长度。
斜边 ( c ) 对应的是原点到点 (a, b) 的距离。
根据距离公式,斜边 ( c ) 的平方等于 x 轴和 y 轴上长度的平方和,即 ( c2 = a2 + b2 )。
2. 代数解释:
这个公式可以通过代数方法推导出来。设直角三角形的两个直角边长分别为 ( a ) 和 ( b ),斜边长为 ( c )。
根据勾股定理,有 ( c2 = a2 + b2 )。
如果我们交换 ( a ) 和 ( b ) 的位置,那么 ( b2 ) 就变成了 ( a2 ),因此 ( c2 = b2 + a2 )。
这两个式子可以写成 ( c2 = a2 + b2 ) 和 ( c2 = b2 + a2 ),它们实际上是等价的,因为加法是交换律的。
3. 代数变形:
从 ( c2 = a2 + b2 ) 可以得到 ( c2 a2 = b2 )。
通过因式分解,我们可以得到 ( (c + a)(c a) = b2 )。
如果我们取平方根,得到 ( c + a = pm b ) 或 ( c a = pm b )。
这意味着 ( c2 = a2 b2 ) 也可以成立,但要注意这里 ( a ) 和 ( b ) 必须满足 ( a geq b )。
所以,( c2 = a2 b2 ) 是勾股定理的一个特例,适用于直角三角形中,其中一个直角边等于斜边减去另一个直角边的情况。