2.【背景介绍】勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力. 如图①是著名的“赵爽弦图”,由四个全等的直角三角形拼成,用它可以证明勾股定理. 思路是大正方形的面积有两种求法,一种是等于$ c^2 $,另一种是等于四个直角三角形与一个小正方形的面积之和,即$ \frac{1}{2}ab × 4 + (b - a)^2 $,从而得到等式$ c^2 = \frac{1}{2}ab × 4 + (b - a)^2 $,化简便得结论$ a^2 + b^2 = c^2 $. 这里用两种求法来表示同一个量从而得到等式或方程的方法,我们称之为“双求法”.

【方法运用】千百年来,人们对勾股定理的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者. 向常春在2010年构造发现了一个新证法:把两个全等的直角$ △ ABC $和$ △ DEA $如图②方式放置,其三边长分别为$ a,b,c $,$ ∠ BAC = ∠ DEA = 90° $,显然$ BC ⊥ AD $.
(1)请用$ a,b,c $分别表示出四边形ABDC,梯形AEDC,$ △ BED $的面积,再探究这三个图形面积之间的关系,证明勾股定理$ a^2 + b^2 = c^2 $;
【方法迁移】(2)如图③,在$ △ ABC $中,AD是BC边上的高,$ AB = 4 $,$ AC = 5 $,$ BC = 6 $,设$ BD = x $,求$ x $的值.
答案:2.解:(1)由题意,得$ S_{四边形ABDC}=\frac{1}{2}c^2 $,
$ S_{梯形AEDC}=\frac{1}{2}(b+a)b,S_{△ BED}=\frac{1}{2}(a-b)a. $
$\because S_{四边形ABDC}=S_{梯形AEDC}+S_{△ BED},$
$\therefore \frac{1}{2}c^2=\frac{1}{2}(b+a)b+\frac{1}{2}(a-b)a,$
$\therefore \frac{1}{2}c^2=\frac{1}{2}b^2+\frac{1}{2}ab+\frac{1}{2}a^2-\frac{1}{2}ab,$
$\therefore a^2+b^2=c^2.$
(2)在$Rt△ ABD$中,由勾股定理,得$AD^2=AB^2-BD^2=4^2-x^2=16-x^2.$
$\because BD+CD=BC=6,\therefore CD=BC-BD=6-x.$
在$Rt△ ACD$中,由勾股定理,得$AD^2=AC^2-CD^2=5^2-(6-x)^2=-11+12x-x^2,$
$\therefore 16-x^2=-11+12x-x^2,\therefore x=\frac{9}{4}.$