設A是給定的正有理數(shù).
(1)若A是一個三邊長都是有理數(shù)的直角三角形的面積,證明:一定存在3個正有理數(shù)x、y、z,使得x2-y2=y2-z2=A.
(2)若存在3個正有理數(shù)x、y、z,滿足x2-y2=y2-z2=A,證明:存在一個三邊長都是有理數(shù)的直角三角形,它的面積等于A.
解:(1)設a,b,c是直角三角形的三邊長,a,b,c都是有理數(shù),且a
2+b
2=c
2,
ab=A,
若a=b,則2a
2=c
2,
=
,這與a,c都是有理數(shù)的假定矛盾,故a≠b.
不妨設a<b,取x=
,y=
,z=
,則x,y,z都是有理數(shù),
且x
2-y
2=
=
ab=A,y
2-z
2=
=
ab=A.
(2)設三個有理數(shù)x,y,z滿足x
2-y
2=y
2-z
2=A,則x>y>z,取a=x-z,b=x+z,c=2y,則a,b,c都是有理數(shù),
且a
2+b
2=2(x
2+z
2)=4y
2=c
2,
ab=
(x
2-z
2)=
[(x
2-y
2)+(y
2-z
2)]=A.
即存在一個三邊長a,b,c都是有理數(shù)的直角三角形,它的面積等于A.
分析:(1)設a,b,c是直角三角形的三邊長,a,b,c都是有理數(shù),且a
2+b
2=c
2,
ab=A,由若a=b,求得
=
,可知a≠b;所以設a<b,x=
,y=
,z=
即可證得結論;
(2)設三個有理數(shù)x,y,z滿足x
2-y
2=y
2-z
2=A,則x>y>z,取a=x-z,b=x+z,c=2y,代入檢驗即可證得結論.
點評:此題考查了有理數(shù)知識與完全平方式的應用.題目難度較大,注意構造符合要求的有理數(shù)是解題的關鍵.