Trojkat Prostokatny
1. Stwierdzenie problemu: Mamy trzy liczby $a-1$, $a$, $a+1$, które są długościami boków trójkąta prostokątnego. Należy wyznaczyć wartość $a$.
2. Wzór: W trójkącie prostokątnym zachodzi twierdzenie Pitagorasa, które mówi, że suma kwadratów długości przyprostokątnych jest równa kwadratowi długości przeciwprostokątnej.
3. Zauważmy, że $a+1$ jest największą z podanych liczb, więc to ona jest przeciwprostokątną. Zatem:
$$ (a-1)^2 + a^2 = (a+1)^2 $$
4. Rozpiszmy równanie:
$$ (a-1)^2 + a^2 = (a+1)^2 $$
$$ (a^2 - 2a + 1) + a^2 = a^2 + 2a + 1 $$
5. Uprośćmy lewą stronę:
$$ a^2 - 2a + 1 + a^2 = 2a^2 - 2a + 1 $$
6. Podstawmy do równania:
$$ 2a^2 - 2a + 1 = a^2 + 2a + 1 $$
7. Odejmijmy $a^2 + 2a + 1$ od obu stron:
$$ 2a^2 - 2a + 1 - a^2 - 2a - 1 = 0 $$
$$ a^2 - 4a = 0 $$
8. Wyłączmy $a$ przed nawias:
$$ a(a - 4) = 0 $$
9. Rozwiązania to:
$$ a = 0 \quad \text{lub} \quad a = 4 $$
10. Ponieważ długości boków muszą być dodatnie, $a=0$ odrzucamy.
11. Ostatecznie:
$$ \boxed{a = 4} $$
12. Sprawdzenie: boki to $3$, $4$, $5$, co jest klasycznym trójkątem prostokątnym.