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D
解:
1. 大正方形$ABCD$的面积:
其边长为长方形长与宽之和$a + b$,因此面积
$S_{ABCD}=(a + b)^2$,展开可得$S_{ABCD}=a^{2}+2ab + b^{2}$。
2. 小正方形$MNPQ$的面积:
其边长为长方形长与宽之差$a - b$,
所以面积$S_{MNPQ}=(a - b)^2$,
展开得$S_{MNPQ}=a^{2}-2ab + b^{2}$。
3. 正方形$EFGH$的面积:
因为$S_{ABCD}=S_{MNPQ}+4×\frac{1}{2}ab$($4$个长方形面积的一
半),又$S_{EFGH}=c^{2}$,
且$S_{ABCD}=S_{MNPQ}+4×\frac{1}{2}ab=$
$a^{2}-2ab + b^{2}+2ab=a^{2}+b^{2}$,
而$S_{ABCD}=S_{EFGH}+4×\frac{1}{2}ab$(从另一种分割角度看,
$ABCD$由$EFGH$和$4$个长方形的一半组成),
所以$a^{2}+b^{2}=c^{2}$。
综上,$a^{2}+b^{2}=c^{2}$得证。
解:由题意可知,大正方形的面积为13,即$c^2 = 13。$根据勾股定理,直角三角形的两直角边$a$、$b$满足$a^2 + b^2 = c^2 = 13。$
大正方形由4个全等直角三角形和1个小正方形构成,小正方形的面积为2,所以4个直角三角形的面积之和为大正方形面积减去小正方形面积,即$13 - 2 = 11。$
因为每个直角三角形的面积为$\frac{1}{2}ab,$所以4个直角三角形的面积之和为$4\times\frac{1}{2}ab = 2ab,$则$2ab = 11,$即$ab=\frac{11}{2}。$
又因为$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2,$将$a^2 + b^2 = 13$和$2ab = 11$代入可得:$(a + b)^2=13 + 11=24。$
故$(a + b)^2$的值为24。
【答案】:
(1) 13
(2) 8

【解析】:
(1)在直角三角形中,两条直角边的长度分别为5和12,根据勾股定理:
$c = \sqrt{5^2 + 12^2} = \sqrt{25 + 144} = \sqrt{169} = 13$。
(2)在直角三角形中,一条直角边长为6,斜边长为10,根据勾股定理:
$b = \sqrt{10^2 - 6^2} = \sqrt{100 - 36} = \sqrt{64} = 8$。
【答案】:
49

【解析】:
根据勾股定理,直角三角形的两个直角边的平方和等于斜边的平方。
设正方形A, B, C, D的边长分别为a, b, c, d。
图中最大正方形的边长为7 cm,其面积为$7^2 = 49 cm^2$。
观察图形可知,正方形A、B、C、D的边长分别是四个直角三角形的直角边,最大正方形的边长是四个直角三角形的斜边。
根据勾股定理,有:
$ a^2 + b^2 = e^2 $,
$ c^2 + d^2 = f^2 $,
其中e和f分别是两个直角三角形的斜边,且$e^2 + f^2 = 7^2 = 49$。
因此,正方形A, B, C, D的面积之和为:
$ a^2 + b^2 + c^2 + d^2 = e^2 + f^2 = 49 cm^2 $。
【答案】:
D

【解析】:
由图形可知,四边形ABCD为直角梯形,其面积可表示为$\frac{1}{2}(AD + BC) \cdot AB$。同时,该梯形可分割为$\triangle ADE$、$\triangle CDE$和$\triangle BEC$三个三角形。由于$Rt\triangle ADE \cong Rt\triangle BEC$,设$AD = BE = a$,$AE = BC = b$,$DE = CE = c$,则梯形面积$S_{四边形ABCD} = S_{\triangle EDA} + S_{\triangle CDE} + S_{\triangle CEB}$,此面积关系是证明勾股定理的关键。
【答案】:
24

【解析】:
由题意知,大正方形面积为13,其边长为直角三角形斜边$c$,则$c^2 = 13$。根据勾股定理,直角三角形两直角边$a,b$满足$a^2 + b^2 = c^2 = 13$。
中间小正方形面积为2,其边长为直角三角形两直角边之差$|a - b|$,则$(a - b)^2 = 2$。展开得$a^2 - 2ab + b^2 = 2$。
将$a^2 + b^2 = 13$代入上式,得$13 - 2ab = 2$,解得$2ab = 11$。
$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 = (a^2 + b^2) + 2ab = 13 + 11 = 24$。