给一道初中数学题,最难最难的。
在初中数学的学习过程中,我们常常会遇到一些看似简单却暗藏玄机的问题。这些问题不仅考验学生的数学基础,还需要灵活的思维和创新的解题方法。今天,我将给大家带来一道被称作“最难最难”的初中数学题,看看你是否能够挑战成功。
这道题目如下:
> 已知一个直角三角形的两条直角边长分别为a和b,斜边长为c。若满足条件 \(a^2 + b^2 = c^2\)(勾股定理),且 \(a + b = 10\),求该三角形的最大面积。
乍一看,这道题目似乎并不复杂,只需要利用勾股定理和面积公式即可解决。但实际上,它隐藏了许多需要仔细分析的细节。
首先,我们知道直角三角形的面积公式为 \(\frac{1}{2}ab\)。因此,问题的核心在于如何找到使 \(a\) 和 \(b\) 的乘积最大的组合,同时满足 \(a + b = 10\) 和 \(a^2 + b^2 = c^2\)。
通过代数变形,我们可以将 \(a\) 表示为 \(10 - b\),然后代入勾股定理中,得到:
\[
(10 - b)^2 + b^2 = c^2
\]
展开后化简为:
\[
100 - 20b + b^2 + b^2 = c^2
\]
\[
2b^2 - 20b + 100 = c^2
\]
接下来,我们需要确定 \(b\) 的取值范围。由于 \(a\) 和 \(b\) 都是正数,且 \(a + b = 10\),所以 \(b\) 的取值范围为 \(0 < b < 10\)。
为了使面积最大化,我们需要让 \(a\) 和 \(b\) 尽可能接近。通过观察,当 \(a = b\) 时,三角形的面积达到最大值。此时,\(a = b = 5\),代入勾股定理验证:
\[
5^2 + 5^2 = c^2
\]
\[
25 + 25 = c^2
\]
\[
c^2 = 50
\]
\[
c = \sqrt{50}
\]
因此,三角形的最大面积为:
\[
\text{面积} = \frac{1}{2} \times 5 \times 5 = 12.5
\]
综上所述,这道题的答案是:该直角三角形的最大面积为 12.5。
希望这道题目能激发你的思考,并帮助你在数学学习中更进一步!如果你还有其他类似的难题,欢迎随时分享交流。