题目
一个直角三角形的三条边都是整数长,其中一条边为15,这样的直角三角形有几个? (A.)1 (B.)2 (C.)3 (D.)4 (E.)5
一个直角三角形的三条边都是整数长,其中一条边为15,这样的直角三角形有几个? (
A.)1 (
B.)2 (
C.)3 (
D.)4 (
E.)5
A.)1 (
B.)2 (
C.)3 (
D.)4 (
E.)5
题目解答
答案
为了确定一个直角三角形的三条边都是整数长,其中一条边为15的直角三角形的个数,我们需要考虑所有可能的情况,即15可以是直角边,也可以是斜边。
### 情况1:15是直角边
设直角三角形的三边为 $a = 15$,$b$,和 $c$(其中 $c$ 是斜边)。根据勾股定理,我们有:
\[a^2 + b^2 = c^2 \implies 15^2 + b^2 = c^2 \implies 225 + b^2 = c^2 \implies c^2 - b^2 = 225 \implies (c - b)(c + b) = 225\]
我们需要找到所有成对的整数 $(c - b)$ 和 $(c + b)$ 使得它们的乘积为225。225的因数对为:
\[(1, 225), (3, 75), (5, 45), (9, 25), (15, 15)\]
对于每一对因数,我们可以解出 $c$ 和 $b$:
1. 对于 $(1, 225)$:
\[c - b = 1 \quad \text{和} \quad c + b = 225 \implies 2c = 226 \implies c = 113 \implies b = 112\]
三边为 $15, 112, 113$。
2. 对于 $(3, 75)$:
\[c - b = 3 \quad \text{和} \quad c + b = 75 \implies 2c = 78 \implies c = 39 \implies b = 36\]
三边为 $15, 36, 39$。
3. 对于 $(5, 45)$:
\[c - b = 5 \quad \text{和} \quad c + b = 45 \implies 2c = 50 \implies c = 25 \implies b = 20\]
三边为 $15, 20, 25$。
4. 对于 $(9, 25)$:
\[c - b = 9 \quad \text{和} \quad c + b = 25 \implies 2c = 34 \implies c = 17 \implies b = 8\]
三边为 $15, 8, 17$。
5. 对于 $(15, 15)$:
\[c - b = 15 \quad \text{和} \quad c + b = 15 \implies 2c = 30 \implies c = 15 \implies b = 0\]
这不是有效的三角形,因为 $b$ 必须是正数。
因此,当15是直角边时,有效的直角三角形有四个:$(15, 112, 113)$,$(15, 36, 39)$,$(15, 20, 25)$,和 $(15, 8, 17)$。
### 情况2:15是斜边
设直角三角形的三边为 $a$,$b$,和 $c = 15$。根据勾股定理,我们有:
\[a^2 + b^2 = c^2 \implies a^2 + b^2 = 15^2 \implies a^2 + b^2 = 225\]
我们需要找到所有成对的整数 $a$ 和 $b$ 使得它们的平方和为225。通过检查可能的值,我们发现:
\[12^2 + 9^2 = 144 + 81 = 225\]
\[15^2 + 0^2 = 225 + 0 = 225\]
但是 $b$ 必须是正数,所以唯一有效的对是 $(12, 9)$。
因此,当15是斜边时,有效的直角三角形有一个:$(12, 9, 15)$。
### 结论
将两种情况下的所有有效直角三角形合并,我们有五个直角三角形:$(15, 112, 113)$,$(15, 36, 39)$,$(15, 20, 25)$,$(15, 8, 17)$,和 $(9, 12, 15)$。
因此,这样的直角三角形的个数是 $\boxed{5}$。正确答案是 $\boxed{E}$。