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勾股定理的证明


∴S矩形ADNM=2S△ADC.
又∵正方形ACHK和△ABK同底(AK)、等高(即 平行线AK和BH间的距离), ∴S正方形ACHK=2S△ABK. ∵AD=AB,AC=AK,∠CAD=∠KAB, ∴△ADC≌△ABK. 由此可得S矩形ADNM=S正方形ACHK .
K A b M H C a
G F
c
3、将纸板Ⅱ翻转后与Ⅰ拼成其 它的图形
图2
4、比较第一个和最后一个多边 形的面积,你能验证勾股定理吗? 请试试
传说中毕达哥拉斯的证法
关于勾股定理的证明,现在人类保存下来的最早的 文字资料是欧几里得(公元前300年左右)所著的《几 何原本》第一卷中的命题47:“直角三角形斜边上的正 方形等于两直角边上的两个正方形之和”.其证明是用 面积来进行的. G
已知:如图,以在Rt△ABC中, ∠ACB=90°,分别以a、b、c 为边向外作正方形.
1 2 1 1 2 1 1 2 a ab c ab b 2 2 2 2 2
b
A
a c c
D
E
a-b
B
b
C
从而得到 : a 2 b2 c 2
注:这一方法是向常春 于1994年3月20日构想发 现的新法.
设△ABC为一直角三角形,其直角为∠CAB。 其边为BC、AB和CA,依序绘成矩形CBDE、BAGF和 ACIH。 画出过点A之BD、CE的平行线。此线将分别与BC和DE 直角相交于K、L。 分别连接CF、AD,形成两个三角形△BCF、△BDA。 由于∠CAB和∠BAG都是直角,因此C、A 和G 都是线 性对应的。同理可证B、A和H。 又因为∠CBD和∠FBA皆为直角,所以∠ABD等于 ∠FBC。 因为 AB 和 BD 分别等于FB 和 BC,所以△ABD 必须全 等于△FBC。 因为A 与K 和 L在同一直线上,所以矩形BDLK 必须二倍 面积于△ABD。 因为C、A和G在同一直线上,所以正方形BAGF必须二 倍面积于△FBC。 因此四边形BDLK 必须有相同的面积。S(正方形BAGF )=(AB)² 。 同理可证,四边形 CKLE 必须有相同的面积。S(正方 形ACIH)=(AC)² 把这两个结果相加, (AB)² +(AC)²= BD· BK + KL· KC 由于BD=KL,BD· BK + KL· KC =BD(BK +KC) =BD· BC 由于CBDE是个正方形,因此(AB)²+ (AC)²=(BC)² 。
朱实 中黄实 b a
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( b- a) 2
ab 那么: c 4 ( b a )2 2
2
得: c2 =a2+ b2.
刘徽的证法
刘徽在《九章算术》中对勾股定理的证明: 勾自乘为朱方,股自乘为青方,令出入相补,各 从其类,因就其余不移动也.合成弦方之幂,开 方除之,即弦也.
I
令正方形ABCD为朱方,正方 形BEFG为青方.在BG间取一点H, 使AH=BG,裁下△ADH,移至 △CDI,裁下△HGF,移至△IEF,
总统巧证勾股定理
D
a
Ccbຫໍສະໝຸດ cbAE a B
美国第二十任 总统伽菲尔德
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向常春的证明方法
S梯形ABCD 1 1 1 (a b b )(a b ) a 2 ab 2 2 2
S梯形ABCD S四边形AECD S EBC 1 2 1 c (a b )b 2 2 1 2 1 1 2 c ab b 2 2 2
K A H C b c a B F
求证:a2 +b2=c2.
D E
传说中毕达哥拉斯的证法
证明:从Rt△ABC的三边向外各作一个正方形(如图),作CN⊥DE 交AB于M,那么正方形ABED被分成两个矩形.连结CD和KB. ∵由于矩形ADNM和△ADC同底(AD),等高(即平行线AD和CN间的距离),
5.其他证法
A
B
这棵树漂亮吗?如果在树上挂上 几串彩色灯泡,再挂上些小铃铛、小 彩球、小礼盒、小的圣诞老人,是不 是更像一棵圣诞树. 也许有人会问:“它与勾股定理 有什么关系吗?” 仔细看看,你会发现,奥妙在树 干和树枝上,整棵树都是由下方的这 个基本图形组成的:一个直角三角形 以及分别以它的每边为一边向外所作 的正方形.
B
同理可证S矩形MNEB=S正方形CBFG.
∴S矩形ADNM+S矩形MNEB=S正方形ACHK+S正方形CBFG. 即S正方形ADEB=S正方形ACHK+S正方形CBFG , 也就是 a2+b2=c2.
D N E
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赵爽弦图的证法
我国对勾股定理的证明采取的是 割补法,最早的形式见于公元三、四 世纪赵爽的《勾股圆方图注》.在这 篇短文中,赵爽画了一张他所谓的 c “弦图”,其中每一个直角三角形称 为“朱实”,中间的一个正方形称为 “中黄实”,以弦为边的大正方形叫 “弦实”,所以,如果以a、b、c分别 表示勾、股、弦之长,
勾股定理的证明
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勾股定理的证明
两千多年来,人们对勾股定理的证明颇感兴趣,因为这个定
理太贴近人们的生活实际,以至于古往今来,下至平民百姓,上
至帝王总统都愿意探讨和研究它的证明.因此不断出现关于勾股 定理的新证法.
1.传说中毕达哥拉斯的证法 2.赵爽弦图的证法
3.刘徽的证法 4.美国第20任总统茄菲尔德的证法
D E C F
是为“出入相补,各从其类”,其
余不动,则形成弦方正方形 DHFI.勾股定理由此得证.
A
B
H
G
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总统巧证勾股定理
学过几何的人都知道勾股定理.它是几何中一个比较重要的定理,应用十分广 泛.迄今为止,关于勾股定理的证明方法已有500余种.其中,美国第二十任总统伽 菲尔德的证法在数学史上被传为佳话. 总统为什么会想到去证明勾股定理呢?难道他是数学家或数学爱好者?答案是 否定的.事情的经过是这样的: 1876年一个周末的傍晚,在美国首都华盛顿的郊外,有一位中年人正在散步, 欣赏黄昏的美景,他就是当时美国俄亥俄州共和党议员伽菲尔德.他走着走着,突 然发现附近的一个小石凳上,有两个小孩正在聚精会神地谈论着什么,时而大声争 论,时而小声探讨.由于好奇心驱使伽菲尔德循声向两个小孩走去,想搞清楚两个 小孩到底在干什么.只见一个小男孩正俯着身子用树枝在地上画着一个直角三角 形.于是伽菲尔德便问他们在干什么?只见那个小男孩头也不抬地说:“请问先生, 如果直角三角形的两条直角边分别为3和4,那么斜边长为多少呢?”伽菲尔德答到: “是5呀.”小男孩又问道:“如果两条直角边分别为5和7,那么这个直角三角形的 斜边长又是多少?”伽菲尔德不加思索地回答到:“那斜边的平方一定等于5的平方 加上7的平方.”小男孩又说道:“先生,你能说出其中的道理吗?”伽菲尔德一时 语塞,无法解释了,心理很不是滋味. 于是伽菲尔德不再散步,立即回家,潜心探讨小男孩给他留下的难题.他经过 反复的思考与演算,终于弄清楚了其中的道理,并给出了简洁的证明方法.
达· 芬奇,意大利人,欧洲文艺复兴时期的著名画家。主要作品 《自画像》《岩间圣母》《蒙娜丽莎》等
自画像
A
a
B O C F
1、 在一张长方形的纸板上画 两个边长分别为a、b的正方形, 并连接BC、FE,设长度为c 2、沿ABCDEF剪下,得两个大小 相同的纸板Ⅰ、Ⅱ
Ⅰ Ⅱ
c
E
b
D
A1
图F 11
B1 E1 C1 Ⅰ D1 Ⅰ
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