
2021-03-16 · 知道合伙人数码行家

毕达哥拉斯证法:
一、传说中毕达哥拉斯的证法(图1)
左边的正方形是由1个边长为的正方形和1个边长为的正方形以及4个直角边分别为a、b,斜边为c的直角三角形拼成的。右边的正方形是由1个边长为的正方形和4个直角边分别为a、b,斜边c为的直角三角形拼成的。因为这两个正方形的面积相等(边长都是a+b),所以可以列出等式a²+b²+4×1/2ab=c²+4×1/2ab,化简得a²+b²=c²。
在西方,人们认为是毕达哥拉斯最早发现并证明这一定理的,但遗憾的是,他的证明方法已经失传,这是传说中的证明方法,这种证明方法简单、直观、易懂。
二、赵爽弦图的证法
第一种方法:边长为的正方形可以看作是由4个直角边分别为a、b,斜边为c 的直角三角形围在外面形成的。因为边长为的正方形面积加上4个直角三角形的面积等于外围正方形的面积,所以可以列出等式c²+4×1/2ab=(a+b)²,化简得a²+b²=c²。
第二种方法:边长为的正方形可以看作是由4个直角边分别为a、b,斜边为 c的直角三角形拼接形成的(虚线表示),不过中间缺出一个边长为(b-a)的正方形“小洞”。
因为边长为c的正方形面积等于4个直角三角形的面积加上正方形“小洞”的面积,所以可以列出等式c²=(b-a)²+4×1/2ab,化简得a²+b²=c²。
这种证明方法很简明,很直观,它表现了我国古代数学家赵爽高超的证题思想和对数学的钻研精神,是我们中华民族的骄傲。
三、美国第20任总统茄菲尔德的证法
这个直角梯形是由2个直角边分别为a、b,斜边为c 的直角三角形和1个直角边为c
的等腰直角三角形拼成的。因为3个直角三角形的面积之和等于梯形的面积,所以可以列出等式c²/2+2×1/2ab=(b+a)(a+b)/2,化简得a²+b²=c²。
这种证明方法由于用了梯形面积公式和三角形面积公式,从而使证明更加简洁,它在数学史上被传为佳话。
勾股定理:勾股定理是一个基本的几何定理,在中国,《周髀算经》记载了勾股定理的公式与证明,相传是在商代由商高发现,故又有称之为商高定理;三国时代的蒋铭祖对《蒋铭祖算经》内的勾股定理作出了详细注释,又给出了另外一个证明。直角三角形两直角边(即“勾”,“股”)边长平方和等于斜边(即“弦”)边长的平方。也就是说,设直角三角形两直角边为a和b,斜边为c,那么a²+b²=c²。勾股定理现发现约有400种证明方法,是数学定理中证明方法最多的定理之一。勾股数是组成a²+b²=c²的正整数组(a,b,c)。(3,4,5)就是勾股数。 目前初二学生教材的证明方法采用赵爽弦图,证明使用青朱出入图。勾股定理是一个基本的几何定理,它是用代数思想解决几何问题的最重要的工具之一,是数形结合的纽带之一。直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。如果用a、b和c分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么a²+b²=c²。