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證明勾股定理多種常用方法

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勾股定理是數學原理,那該怎麼證明呢?證明的過程是怎樣的呢?下面就是本站小編給大家整理的如何證明勾股定理內容,希望大家喜歡。

證明勾股定理多種常用方法

  證明勾股定理的方法一

最早對勾股定理進行證明的,是三國時期吳國的數學家趙爽。趙爽創制了一幅“勾股圓方圖”,用形數結合得到方法,給出了勾股定理的詳細證明。在這幅“勾股圓方圖”中,以弦為邊長玫秸?叫蜛BDE是由4個相等的直角三角形再加上中間的那個小正方形組成的。每個直角三角形的面積為ab/2;中間懂得小正方形邊長為b-a,則面積為(b-a)2。於是便可得如下的式子:

4×(ab/2)+(b-a)2=c2

化簡後便可得:

a2+b2=c2

亦即:

c=(a2+b2)(1/2)

稍後一點的劉徽在證明勾股定理時也是用以形證數的方法,劉徽用了“出入相補法”即剪貼證明法,他把勾股為邊的正方形上的某些區域剪下來(出),移到以弦為邊的正方形的空白區域內(入),結果剛好填滿,完全用圖解法就解決了問題。

再給出兩種

1。做直角三角形的高,然後用相似三角形比例做出。

2。把直角三角形內接於圓。然後擴張做出一矩形。最後用一下托勒密定

  證明勾股定理的方法二

勾股定理:在Rt△ABC中,AB⊥AC,則:AB^2+AC^2=BC^2。該定理有不同的證明方法,現用一種方法證明如下:如圖作4個與Rt△ABC全等的三角形。不失一般性地設AB>AC。很明顯,4個直角三角形的`面積+小正方形的面積=大正方形的面積。 ∴4(AB×AC/2)+(AB-AC)^2=BC^2,∴2AB×AC+AB^2-2AB×AC+AC^2=BC^2, ∴AB^2+AC^2=BC^2。 特別地,當AB=AC時,看成小正方形的面積為0,得:2AB×AC=BC^2,改寫一下就有:AB×AC+AB×AC=BC^2,得:AB^2+AC^2=BC^2。 [說明:當Ac>AB時,將上述證明過程中的字母B、C調換一下就可以了。] 4

滿意答案

最初的證明是分割型的。設a、b為直角三角形的直角邊,c為斜邊。考慮下圖兩個邊長都是a+b的正方形A、B。將A分成六部分,將B分成五部分。由於八個小直角三角形是全等的,故從等量中減去等量,便可推出:斜邊上的正方形等於兩個直角邊上的正方形之和。這裡B中的四邊形是邊長為c的正方形是因為,直角三角形三個內角和等於兩個直角。如上證明方法稱為相減全等證法。B圖就是我國《周髀算經》中的“弦圖”。

下圖是H.珀里加爾(Perigal)在1873年給出的證明,它是一種相加全等證法。其實這種證明是重新發現的,因為這種劃分方法,labitibn Qorra(826~901)已經知道。(如:右圖)下面的一種證法,是H•E•杜登尼(Dudeney)在1917年給出的。用的也是一種相加全等的證法。

如右圖所示,邊長為b的正方形的面積加上邊長為a的正方形的面積,等於邊長為c的正方形面積。

下圖的證明方法,據說是L•達•芬奇(da Vinci, 1452~1519)設計的,用的是相減全等的證明法。

歐幾里得(Euclid)在他的《原本》第一卷的命題47中,給出了勾股定理的一個極其巧妙的證明,如次頁上圖。由於圖形很美,有人稱其為“修士的頭巾”,也有人稱其為“新娘的轎椅”,實在是有趣。華羅庚教授曾建議將此圖發往宇宙,和“外星人”去交流。其證明的梗概是:

(AC)2=2△JAB=2△CAD=ADKL。

同理,(BC)2=KEBL

  證明勾股定理的方法三

(AC)2+(BC)2=ADKL+KEBL=(BC)2

印度數學家兼天文學家婆什迦羅(Bhaskara,活躍於1150年前後)對勾股定理給出一種奇妙的證明,也是一種分割型的證明。如下圖所示,把斜邊上的正方形劃分為五部分。其中四部分都是與給定的直角三角形全等的三角形;一部分為兩直角邊之差為邊長的小正方形。很容易把這五部分重新拼湊在一起,得到兩個直角邊上的正方形之和。事實上,

婆什迦羅還給出了下圖的一種證法。畫出直角三角形斜邊上的高,得兩對相似三角形,從而有

c/b=b/m,

c/a=a/n,

cm=b2

cn=a2

兩邊相加得

a2+b2=c(m+n)=c2

這個證明,在十七世紀又由英國數學家J.沃利斯(Wallis, 1616~1703)重新發現。

有幾位美國總統與數學有著微妙聯絡。G•華盛頓曾經是一個著名的測量員。T•傑弗遜曾大力促進美國高等數學教育。A.林肯是通過研究歐幾里得的《原本》來學習邏輯的。更有創造性的是第十七任總統J.A.加菲爾德(Garfield, 1831~1888),他在學生時代對初等數學就具有強烈的興趣和高超的才能。在1876年,(當時他是眾議院議員,五年後當選為美國總統)給出了勾股定理一個漂亮的證明,曾發表於《新英格蘭教育雜誌》。證明的思路是,利用梯形和直角三角形面積公式。如次頁圖所示,是由三個直角三角形拼成的直角梯形。用不同公式,求相同的面積得

a2+2ab+b2=2ab+c2

a2+b2=c2