勾股定理是什么意思
简介:
勾股定理是一个基本的几何定理,是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,用代数思想解决几何问题的最重要的工具之一,也是数形结合的纽带之一。远在公元前约三千年的古巴比伦人就知道和应用勾股定理,他们还知道许多勾股数组。古埃及人在建筑宏伟的金字塔和尼罗河泛滥后测量土地时,也应用过勾股定理。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。赵爽在注解《周髀算经》中给出了“赵爽弦图”证明了勾股定理的准确性,勾股数组程a² + b² = c²的正整数组(a,b,c)。(3,4,5)就是勾股数。
“勾三,股四,弦五”是勾股定理的一个最著名的例子。当整数a,b,c满足a²+b²=c²这个条件时,(a,b,c)叫做勾股数组。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。”常见勾股数有(3,4,5)(5,12,13)(6,8,10)。
勾股定理是一个基本的几何定理,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。勾股数组成a²+b²=c²的正整数组(a,b,c)。(3,4,5)就是勾股数。
勾股定理的证明方法:
加菲尔德证法
加菲尔德在证出此结论5年后,成为美国第20任总统,所以人们又称其为“总统证法”。
在直角梯形ABDE中,∠AEC=∠CDB=90°,△AEC≌△CDB, , ,
“总统证法”示意图
加菲尔德证法变式
该证明为加菲尔德证法的变式。
如果将大正方形边长为c的小正方形沿对角线切开,则回到了加菲尔德证 法。相反,若将上图中两个梯形拼在一起,就变为了此证明方法。
大正方形的面积等于中间正方形的面积加上四个三角形的面积,即:
勾股定理的应用方法:
小明学了勾股定理后很高兴,兴冲冲的回家告诉了爸爸:在△ABC中,若∠C=90°,BC=a,AC=b,AB=c,如下图,根据勾股定理,则a2+b2=c2.爸爸笑眯眯地听完后说:很好,你又掌握了一样知识,现在考考你,若不是直角三角形,那勾股定理还成不成立?若成立,请说明理由;若不成立,请你类比勾股定理,试猜想a2+b2与c2的关系,并证明你的结论.(下图备用)
答案: 解:①当三角形是锐角三角形时,
证明:作AD⊥BC垂足是D,设CD的长为x,
根据勾股定理得:b2-x2=AD2=c2-(a-x)2
整理得:a2+b2=c2+2ax
∵2ax>0
∴a2+b2>c2
②当三角形为钝角三角形时
证明:过B点作AC的垂线交AC于D点,设CD的长为y
在直角三角形ABD中,AD2=c2-(a+y)2
在直角三角形ADC中,AD2=b2-y2,
∴b2-y2=c2-(a+y)2
整理得:a2+b2=c2-2ay
∵2ay>0,∴a2+b2<c2.
所以:①在锐角三角形中,a2+b2>c2.
②在钝角三角形中,a2+b2<c2.
解析: 根据题意要分锐角三角形、钝角三角形分别证明,作出它们的高,根据高是两个直角三角形的一个公用直角边,利用勾股定理作出证明.
2024-04-02 广告
勾股定理是一个基本的几何定理,指直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。中国古代称直角三角形为勾股形,并且直角边中较小者为勾,另一长直角边为股,斜边为弦,所以称这个定理为勾股定理,也有人称商高定理。
勾股定理现约有500种证明方法,是数学定理中证明方法最多的定理之一。勾股定理是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,用代数思想解决几何问题的最重要的工具之一,也是数形结合的纽带之一。在中国,商朝时期的商高提出了“勾三股四玄五”的勾股定理的特例。在西方,最早提出并证明此定理的为公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯学派,他用演绎法证明了直角三角形斜边平方等于两直角边平方之和。
定义:在平面上的一个直角三角形中,两个直角边边长的平方加起来等于斜边长的平方。如果设直角三角形的两条直角边长度分别是 a和 b,斜边长度是c.
勾股定理是余弦定理中的一个特例。
定理用途:已知直角三角形两边求解第三边,或者已知三角形的三边长度,证明该三角形为直角三角形或用来证明该三角形内两边垂直。利用勾股定理求线段长度这是勾股定理的最基本运用。
生词本
基本释义
[Pythagorean theorem] 《周髀算经》记载:西周初年商高提出的勾三股四弦五。这是勾股定理的一个特例。勾股定理就是直角三角形斜边上的正方形面积,等于两直角边上的正方形面积之和。中国古代称两直角边为勾和股,斜边为弦。勾三股四弦五就是:勾三的平方九,加股四的平方十六,等于弦五的平方二十五。说明我国很早就掌握勾股定理,西方的希腊到公元前六世纪的毕达哥拉斯时,才发现这一定理
一、含义
勾股定理是一个基本的几何定理,指直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。中国古代称直角三角形为勾股形,并且直角边中较小者为勾,另一长直角边为股,斜边为弦,所以称这个定理为勾股定理,也有人称商高定理。
勾股定理现约有500种证明方法,是数学定理中证明方法最多的定理之一。勾股定理是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,用代数思想解决几何问题的最重要的工具之一,也是数形结合的纽带之一。在中国,商朝时期的商高提出了“勾三股四玄五”的勾股定理的特例。在西方,最早提出并证明此定理的为公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯学派,他用演绎法证明了直角三角形斜边平方等于两直角边平方之和。
二、定理用途
已知直角三角形两边求解第三边,或者已知三角形的三边长度,证明该三角形为直角三角形或用来证明该三角形内两边垂直。利用勾股定理求线段长度这是勾股定理的最基本运用。
三、简史
中国
公元前十一世纪,周朝数学家商高就提出“勾三、股四、弦五”。《周髀算经》中记录着商高同周公的一段对话。商高说:“…故折矩,勾广三,股修四,经隅五。”意为:当直角三角形的两条直角边分别为(勾)和(股)时,径隅(弦)则为。以后人们就简单地把这个事实说成“勾三股四弦五”,根据该典故称勾股定理为商高定理。
公元三世纪,三国时代的赵爽对《周髀算经》内的勾股定理作出了详细注释,记录于《九章算术》中“勾股各自乘,并而开方除之,即弦”,赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,用形数结合得到方法,给出了勾股定理的详细证明。后刘徽在刘徽注中亦证明了勾股定理。
在中国清朝末年,数学家华蘅芳提出了二十多种对于勾股定理证法。
外国
远在公元前约三千年的古巴比伦人就知道和应用勾股定理,他们还知道许多勾股数组。美国哥伦比亚大学图书馆内收藏着一块编号为“普林顿322”的古巴比伦泥板,上面就记载了很多勾股数。古埃及人在建筑宏伟的金字塔和测量尼罗河泛滥后的土地时,也应用过勾股定理。
公元前六世纪,希腊数学家毕达哥拉斯证明了勾股定理,因而西方人都习惯地称这个定理为毕达哥拉斯定理。
公元前4世纪,希腊数学家欧几里得在《几何原本》(第Ⅰ卷,命题47)中给出一个证明。
1876年4月1日,加菲尔德在《新英格兰教育日志》上发表了他对勾股定理的一个证法。
1940年《毕达哥拉斯命题》出版,收集了367种不同的证法。
四、意义
1.勾股定理的证明是论证几何的发端;
2.勾股定理是历史上第一个把数与形联系起来的定理,即它是第一个把几何与代数联系起来的定理;
3.勾股定理导致了无理数的发现,引起第一次数学危机,大大加深了人们对数的理解;
4.勾股定理是历史上第—个给出了完全解答的不定方程,它引出了费马大定理;
5.勾股定理是欧氏几何的基础定理,并有巨大的实用价值.这条定理不仅在几何学中是一颗光彩夺目的明珠,被誉为“几何学的基石”,而且在高等数学和其他科学领域也有着广泛的应用.1971年5月15日,尼加拉瓜发行了一套题为“改变世界面貌的十个数学公式”邮票,这十个数学公式由著名数学家选出的,勾股定理是其中之首。
广告 您可能关注的内容 |