勾股定理的发现和证明-
勾股定理的探索和证明及应用
勾股定理(1)
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你同面去
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情景引入
相传2500年前,毕达哥拉斯有一次在朋友 家做客时,发现朋友家的用砖铺成的地面 中反映了直角三角形的某种数量关系。
B
10 6
左图 右图
A的面积
4 16
B的面积
9 9
C的面积
? ?
(3)你是怎样得到正方形C的面积的?与同伴交流.
C A
B
C A
B
(4)分析填表数据,你发现了什么?
A的面积
左图
4
右图
16
B的面积
9 9
C的面积
13 25
SA SB SC
结论2 以直角三角形两直角边为 边长的小正方形的面积的和,等于以 斜边为边长的正方形的面积.
如果直角三角形两直角边分别为a、b,
斜边为c,那么
a2 b2 c2 a c
b
即 直角三角形两直角边的平方和等
于斜边的平方。
在西方又称毕达
勾a
c弦
哥拉斯定理耶!
b
股
勾股定理给出了直角三角形三边之间的 A 关系,即两直角边的平方和等于斜边的平方
。
c2=a2 + b2
b
c a2=c2-b2
b2 =c2-a2
a2 + b2 = c2
证法三:
伽菲尔德证法:
a bc
证明勾股定理的六种方法
证明勾股定理的六种方法嘿,朋友们!今天咱就来聊聊证明勾股定理的六种超厉害的方法!咱先说说第一种,拼图法。
这就好像搭积木一样,把一些图形巧妙地拼在一起,然后哇塞,勾股定理就出现啦!你看,通过把几个直角三角形和正方形拼来拼去,就能发现它们之间的奇妙关系,这多有意思呀!第二种呢,是面积法。
就好像我们分蛋糕一样,把图形的面积算来算去,嘿,就找到勾股定理的秘密啦!通过比较不同部分的面积,那真理就藏不住咯!还有一种叫相似三角形法。
哎呀,这就像找朋友一样,找到那些相似的三角形,然后从它们的关系里一点点挖出勾股定理。
这可需要我们有一双善于发现的眼睛呢!接着说第四种,射影定理法。
这听起来是不是有点高深莫测呀?哈哈,其实也不难理解啦!就好像是光线照下来留下的影子,从影子里能看出很多奇妙的东西哦,勾股定理就是其中之一呢!再讲讲第五种,余弦定理法。
这就像是解开一道复杂的谜题,通过余弦定理这个工具,一点点推导,最后得出勾股定理。
是不是很神奇呀?最后一种,是梯形面积法。
把图形变成梯形,然后通过计算梯形的面积,哈哈,勾股定理就蹦出来啦!这六种方法,各有各的奇妙之处,各有各的乐趣。
就好像是打开知识大门的六把钥匙,每一把都能让我们看到不一样的精彩。
证明勾股定理,不只是为了得到一个结果,更是在享受探索的过程呀!我们在这个过程中可以感受到数学的魅力,感受到思维的跳动。
想想看,我们的老祖宗们是多么聪明呀,能发现这么神奇的定理,还能想出这么多种方法来证明它。
我们作为后人,是不是也应该好好去研究、去体会呢?数学的世界就是这么奇妙,勾股定理只是其中的一小部分。
还有很多很多的奥秘等着我们去发现呢!所以呀,大家可不要小瞧了数学,它里面的乐趣可多着呢!我们要带着好奇的心,去探索,去发现,去感受数学带给我们的惊喜和快乐!这六种证明勾股定理的方法,不就是最好的例子吗?难道不是吗?。
中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明
中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明示例文章篇一:《中国古代数学家与勾股定理》嘿,你知道勾股定理吗?这可真是个超级神奇的东西呢!在咱们中国古代啊,就有好多厉害的数学家发现并证明了这个定理。
我先给你讲个故事吧。
在很久很久以前,有个叫商高的人。
他可聪明啦,就像一颗闪闪发光的星星在古代数学的天空中。
那时候的人们盖房子啊,做木工活呀,都需要用到一些数学知识。
商高呢,就开始研究直角三角形。
他发现啊,直角三角形的三条边之间有一个特别奇妙的关系。
他说:“勾三股四弦五。
”啥叫勾三股四弦五呢?就是说呀,假如一个直角三角形的两条直角边,一条边长是3,另一条边长是4,那斜边的长度就一定是5呢。
这就像是魔法一样,不管你在哪里画这样的直角三角形,这个关系总是对的。
你看,这是不是很神奇?就像你知道了一个小秘密,这个小秘密能让你在很多事情上变得很厉害。
你可能会想,这只是这一组数字呀,其他的直角三角形也这样吗?这就是勾股定理的神奇之处啦,它可不止适用于这一组数字哦。
再后来呀,又出现了一个了不起的数学家叫赵爽。
他呀,对勾股定理的证明可真是独树一帜。
赵爽画了一个大正方形,然后在这个大正方形里面又画了四个一样的直角三角形。
这四个直角三角形的位置就像是在玩一个特别有秩序的游戏。
他是怎么证明的呢?他把这些图形摆弄来摆弄去,就像玩拼图一样。
他发现,这个大正方形的面积可以用两种方法来计算。
一种是直接用边长的平方,另一种呢,是把四个直角三角形的面积和中间小正方形的面积加起来。
最后啊,通过这个计算,就能够证明勾股定理啦。
这就好比你有两个不同的口袋,你发现不管从哪个口袋里数东西,最后得到的总数都是一样的。
赵爽的这个证明方法,就像是给勾股定理盖了一座特别坚固的房子,让这个定理稳稳地站在那里,让所有人都能看到它的正确性。
还有一个数学家刘徽呢。
他也对勾股定理有深入的研究。
刘徽的想法就像是一股清泉,给勾股定理的研究带来了新的活力。
他用割补法来证明勾股定理。
勾股定理的发现与证明
勾股定理的发现与证明勾股定理是数学中最著名的定理之一,也是数学发展史上的里程碑。
它的发现和证明为几何学和代数学的发展带来了重要的推动力。
本文将介绍勾股定理的发现过程以及多种证明方法,以展示这个定理的重要性和深远影响。
一、勾股定理的发现过程勾股定理最早的发现可以追溯到古希腊时期的毕达哥拉斯学派。
毕达哥拉斯学派的创始人毕达哥拉斯(Pythagoras)及其学生们研究了三角形的性质,并发现了勾股定理。
然而,勾股定理的具体发现过程并无确凿记载,只有一些古籍中有对该定理的描述。
其中最著名的传说是关于毕达哥拉斯自己的故事。
据传,毕达哥拉斯在观察牛角时发现了勾股定理。
当他发现一只角正好是直角时,他意识到了勾股定理的存在。
虽然勾股定理的具体发现过程不能确证,但它的应用和证明方法却为后来的数学家们奠定了基础。
二、勾股定理的证明方法1. 几何证明:几何证明是最早被使用的勾股定理证明方法之一。
其中最著名的是毕达哥拉斯的证明。
他使用了剪纸、移位等技巧来证明勾股定理的几何性质,这使得定理的证明更加直观且易于理解。
2. 代数证明:代数证明是后来发展起来的一种证明方法。
其基本思路是通过代数方程和数学运算来证明定理的成立。
这种方法更加形式化,利用了代数学的基本原理和运算规则。
例如,可以使用平方和公式将勾股定理转化为等式的形式进行证明。
3. 解析几何证明:解析几何证明结合了几何和代数的方法,通过点和向量的坐标来进行证明。
利用坐标系的性质和距离公式,可以推导出勾股定理。
这种方法尤其适用于证明多维情形下的勾股定理。
4. 数学归纳法证明:数学归纳法是一种简洁而有效的证明方法,在证明勾股定理时也得到了广泛应用。
数学归纳法通过递归的方式证明勾股定理对所有正整数解都成立。
通过以上几种方法的不断改进和发展,勾股定理的证明变得更加完善和严谨,得到了广泛的认可和应用。
三、勾股定理的应用勾股定理是解决几何问题的基本工具,它在数学和实际应用中有着广泛的应用。
勾股定理简介与证明(3篇)
第1篇一、勾股定理简介勾股定理,又称为毕达哥拉斯定理,是数学中一个重要的几何定理。
它指出,在直角三角形中,直角边的平方和等于斜边的平方。
这个定理不仅在我国古代数学著作《周髀算经》中有记载,而且在古希腊、印度、埃及等地的数学文献中也有所体现。
勾股定理是解决直角三角形问题的基础,也是许多数学领域的重要工具。
二、勾股定理的证明1. 证明方法一:几何证明如图所示,设直角三角形ABC中,∠C为直角,AC、BC分别为直角边,AB为斜边。
作辅助线CD,使得CD⊥AB于点D。
(1)证明AC²+BC²=AB²由于CD⊥AB,∠ACD和∠BCD都是直角。
因此,三角形ACD和三角形BCD都是直角三角形。
根据直角三角形的性质,有:AC² = AD² + CD²BC² = BD² + CD²将上述两个等式相加,得到:AC² + BC² = (AD² + CD²) + (BD² + CD²)AC² + BC² = AD² + BD² + 2CD²由于AD+BD=AB,将AD+BD替换为AB,得到:AC² + BC² = AB² + 2CD²由于CD是AB的一半,即CD=AB/2,代入上式,得到:AC²+ BC² = AB² + 2(AB/2)²AC² + BC² = AB² + AB²AC² + BC² = 2AB²由于2AB²=AB²,因此:AC² + BC² = AB²(2)证明结论根据上述证明,得出勾股定理:在直角三角形中,直角边的平方和等于斜边的平方。
勾股定理的证明方法5种
勾股定理的证明方法5种勾股定理是几何学中最为经典的定理之一,它揭示了直角三角形中直角边与斜边的关系。
勾股定理有多种不同的证明方法,下面我们将依次介绍其中五种不同的证明方法。
方法一:几何法证明这种证明方法是最为直观的,它通过几何形状的变换来证明勾股定理。
首先,我们先画出一个直角三角形ABC,然后作出辅助线AD ⊥BC,将三角形ABC分成两个小三角形ΔABD和ΔADC。
根据相似三角形的性质,我们可以得到BD/AB=AB/AC,即BD*AC=AB^2。
同理,我们可以得到CD*AB=AC^2。
将这两个式子相加起来,我们就可以得到BD*AC+CD*AB=AB^2+AC^2,根据平行四边形的性质,我们可以得到BC*AD=AB^2+AC^2,而BC*AD就是直角三角形ABC的斜边的平方AC^2。
因此,通过几何法证明,我们可以得到勾股定理成立。
方法二:代数法证明这种证明方法是使用代数运算来证明勾股定理。
我们可以用直角三角形的三条边的长度来表示三角形的面积。
假设直角三角形的三条边分别为a、b、c,其中c 为斜边,利用面积公式S=1/2*底*高,我们可以得到三角形面积的两种表达式:S=1/2* a*bS=1/2* c*h通过这两个表达式,我们可以得到c*h=a*b,即c^2=a^2+b^2。
方法三:相似三角形法证明这种证明方法利用相似三角形的性质来证明勾股定理。
我们可以在直角三角形ABC中找到一个与之全等的直角三角形DEF。
然后我们可以发现直角三角形ABC和DEF分别是直角三角形ACB和EDF的相似三角形。
由于相似三角形的对应边成比例,我们可以得到AB/DE=BC/EF=AC/DF。
利用这个性质,我们可以得到AB^2=DE^2+DF^2和AC^2=DE^2+EF^2。
将这两个式子相加起来,我们可以得到AB^2+AC^2=DE^2+DF^2+DE^2+EF^2,根据平行四边形的性质,我们可以得到AB^2+AC^2=2*DE^2+2*DF^2。
发现勾股定理的过程
发现勾股定理的过程勾股定理是数学中的经典定理之一,其简洁而又有力的表述方式,让人们在解决几何问题中得到了很大的帮助。
然而,这个定理的发现并不是一蹴而就的,而是经历了一系列的思考、实践和推导过程。
本文将介绍勾股定理的发现过程,带领读者回到古代数学家的思考世界。
1. 古代数学的发展要了解勾股定理的发现过程,我们首先需要了解古代数学的发展情况。
在古代,希腊、印度、中国等各个文明都有自己的数学体系。
其中,希腊数学以几何学为主,印度数学主要研究代数学,而中国数学则发展了独特的算术和代数学。
在这些数学体系中,勾股定理最早的形式出现在中国《周髀算经》中。
这本书是中国古代数学的经典之作,记载了许多数学问题的解法和技巧。
其中,就有一道勾股定理的问题:求出边长分别为3、4、5的直角三角形的面积。
这个问题的解法是用勾股定理计算出斜边长为5,再利用三角形面积公式求得面积。
然而,《周髀算经》并没有对勾股定理的证明进行详细的说明,只是简单地给出了一个具体的例子。
因此,勾股定理的证明和推广,需要等到数学家们进一步的探索和发现。
2. 勾股定理的推导在勾股定理的推导过程中,最有代表性的数学家是古希腊的毕达哥拉斯。
毕达哥拉斯是古希腊数学家中的杰出人物,他所创立的毕达哥拉斯学派,对后世的数学、哲学和科学都产生了重要的影响。
毕达哥拉斯提出了勾股定理的一种证明方法,被称为毕氏定理。
他的证明方法是基于相似三角形的性质,利用几何图形进行推导。
具体来说,他假设有两个直角三角形,它们的直角分别在A、B两点处,共用边AC和BC,且斜边AB相等。
然后,他通过对这两个三角形进行相似比较,得出了勾股定理的形式:AC + BC = AB这个证明方法虽然比较简洁明了,但是需要通过几何图形进行具体的推导,不太适合进行一般性的证明。
3. 勾股定理的推广毕达哥拉斯的证明方法虽然有一定的局限性,但是勾股定理的发现和推广并没有停止。
在后来的数学发展中,人们不断地探索和发现勾股定理的新证明方法和应用领域。
勾股定理的500种证明方法
勾股定理的500种证明方法1.几何推导:这是最著名的证明方法。
它通过将直角三角形切割、旋转、重新拼合,利用几何图形的性质,推导出勾股定理。
2. 代数证明:假设直角三角形的两条直角边长度分别为a和b,斜边长度为c。
则根据勾股定理,我们有c² = a² + b²。
我们可以将这个等式写成(a + b)² = c² + 2ab。
将c² = a² + b²代入,得到(a + b)² = a² + b² + 2ab。
再进一步化简,得到a² + 2ab + b² = a² + b² +2ab。
最后,化简为a² + b² = a² + b²。
我们可以发现,等式两边完全相等,从而验证了勾股定理。
3.数学归纳法证明:我们首先证明直角三角形边长为3,4,5时,满足勾股定理。
然后,假设对于边长小于n的所有直角三角形,都满足勾股定理。
接下来,我们考虑直角三角形边长为n的情况。
我们可以将这个三角形切割成由三个直角子三角形组成的形状。
根据归纳假设,这三个子三角形满足勾股定理。
我们可以对这些子三角形应用基本的代数运算和性质,进一步证明整个直角三角形也满足勾股定理。
4.平行四边形法证明:将一个直角三角形内切于正方形中,然后根据正方形的性质和等式关系,利用平行四边形的性质推导出勾股定理。
5.反证法证明:假设存在一个直角三角形,它的三条边无法满足勾股定理。
然后,通过对无法满足定理的条件进行分析,得出矛盾,从而证明了勾股定理的正确性。
6.数学几何方法:通过利用数学几何的原理和定理,如相似三角形、垂直直角等,推导出勾股定理的等式。
7.三角函数法证明:将三角函数引入到勾股定理的等式中,然后根据三角函数的性质,推导出等式成立。
以上仅为部分常见的证明勾股定理的方法,实际上有无数种证明方法可供选择。
勾股定理的发现和证明
一 一
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、 一
一
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重
勾股定理 的应用非常广泛 , 国战 国时期 它的斜边 ‘ ’ 必定是 5 这 个原理是大禹在 我 弦 就 , 的一部古籍 《 路史后记 十二 注》 中就有这 样 的 治水 的时候就 总结出来 了的啊. 以这个定 ”所
记载 : 禹为 了治理洪水 , 大 根据地势 高低 , 决定 理 在中国又称为 “ 高定 理” 商 . 从上 面所引的这 水流走 向, 因势利导 , 使洪水 注入海 中 , 再有 段 对话 中 , 不 我们可 以清楚地看 到 . 国古代 的 我
示 庆 贺 . 丙方 亦称 勾股 定理 为 “ 故 百牛 定理 ” . 如 为毕达哥拉斯树 :
组 的每 直 三 形 面 为 中 成 , 角 角 的 积 吉 ,间 个
的小 正方形边 长为 6 。面积 为(一。 一 , 6 )
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于 是 便 可 得 如 下 的式 子 :
其实 , 罔 代 人民对这 一 我 数学定 理的发
1
4 x
- (一n 4 6 )=c -
化简后便可得 :。 =c +
亦 即 := V +6 c 赵 爽 的这 个 证 明 可 谓 别 具 匠 心 , 富 创 新 极
意识 , 他用 几何 图形 的截 、 、 、 割 拼 补来证 明代
数式 之 问的恒 等关系 , 既具严 密性 , 又具 直观
相传古 希腊数 学家兼哲 学家毕 达哥拉 斯 于公元前 5 0年首先发现 了勾股定理 , 以在 5 所 西方亦称该 定理为毕达哥拉斯定 理 . 据说 当他
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第1讲 勾股定理的探索与证明——勾股定理认识
【知识梳理】
1.知识:勾股定理:如果直角三角形两直角边长分别为 a、b,斜边长为 c,那么 a2 b2 c2 . 2.方法:① 观察—探索—猜想—验证—归纳—应用;
② 面积法; ③ “割、补、拼、接”法. 3.思想:① 特殊—一般—特殊; ② 数形结合思想. 引例: 1.勾股定理(gou-gu theorem):
梯,准备把拉花挂到 2.4 米的墙上,则梯脚与墙角的距离应为
米.
2.如图,小张为测量校园内池塘 A,B 两点的距离,他在池塘边选定一点 C,使∠ABC=90°,并测得 AC
长 26m,BC 长 24m,则 A,B 两点间的距离为
m.
B
A
C
3.如图,阴影部分是一个半圆,则阴影部分的面积为
.( 不取近似值)
4.底边长为 16cm,底边上的高为 6cm 的等腰三角形的腰长为
cm. 7
25
5.一艘轮船以 16km/h 的速度离开港口向东北方向航行,另一艘轮船同时离开港口以 12km/h 的速度向东南
方向航行,它们离开港口半小时后相距
km.
提高训练
6.一个长为 10m 为梯子斜靠在墙上,梯子的顶端距地面的垂直高度为 8m,梯子的顶端下滑 2m 后,底端
;
若 BC=a,AC=b,AB=c,则上面的定理可以表示为:
。
【变式 1】基础巩固练习: 求下列图形中未知正方形的面积或未知边的长度:
100
225
?
x
17
15
图 1.1-1
【变式 2】生活中的应用: 小明妈妈买了一部 29 英寸(74 厘米)的电视机. 小明量了电视机的屏幕后,发现屏幕只有 58 厘米长和 46
勾股定理的历史与证明
二.勾股定理的证明
勾股定理是几何学中的明珠,所以它充满 魅力,千百年来,人们对它的证明趋之若骛, 其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者, 有普通的老百姓,也有尊贵的政要权贵,甚 至有国家总统。 1940年出版过一本名为《毕达哥拉斯命题》 的勾股定理的证明专辑,其中收集了367种不 同的证明方法。实际上还不止于此,有资料 表明,关于勾股定理的证明方法已有500余种, 仅我国清末数学家华蘅芳就提供了二十多种 精彩的证法。
毕达哥拉斯定理 Pythagoras’ theorem (公元前572?~公元前497?)
在国外,相传勾股定理是公元前500多年时 古希腊数学家毕达哥拉斯首先发现的。因 此又称此定理为“毕达哥拉斯定理”。
很早以前,人们就知道了边长为3、4、5和5 、12、13的三角形为直角三角形。毕达哥拉斯 发现了这两套数字的共同之处:最大数的平方 等于另外两个数的平方和,即3² +4² =5² ;5² + 12² =13² 。 据说,他为了庆祝自己的这个发现,曾杀 了一百多头牛,举行了一次大宴会。
总统巧证勾股定理
D
a
C
c
b
c
b
A
E a B
美国第二十任 总统伽菲尔德
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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 c 篇短文中,赵爽画了一张他所谓的 “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,
勾股定理与毕达哥拉斯的发现
一.勾股定理的历史
3
5
西汉的数学著作《周 髀算经》记载了勾股定理的一个特例,其中中记录 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。”意思是:当直角三角 形的两条直角边分别为3(短边)和4(长边)时, 径隅(就是弦)则为5。以后人们就简单地把这个事 实说成“勾三股四弦五”。由于勾股定理的内容最 早见于商高的话中,所以人们就把这个定理也叫作 “商高定理”。
勾股定理的数学史以及证明方法
勾股定理的数学史以及证明方法勾股定理是古代数学中的一项重要成就,被广泛应用于几何学和三角学中。
这一定理的数学历史可以追溯到中国、印度、巴比伦等古代文明,而最为著名的证明方法来自希腊数学家毕达哥拉斯。
一、勾股定理的数学史1.中国:据考古学家的研究,勾股定理在中国古代已经存在。
最为著名的是《周髀算经》中的一道问题,即勾股定理的特例。
这表明中国古代已经具备了勾股定理的基本概念。
2.印度:印度数学家婆罗门在《苏尔孔几何学》中给出了勾股定理的一个证明。
他利用了一个与现代证明方法相似的方法,即构造出一个与直角三角形相似的几何图形,并运用几何比例关系来证明勾股定理的成立。
3.巴比伦:巴比伦人在解决土地测量和建筑等问题时,也已使用了勾股定理。
他们发现了一个三角形的三个边长满足a²+b²=c²的关系。
4.毕达哥拉斯:毕达哥拉斯是古希腊著名的数学家和哲学家,他对勾股定理进行了证明,并开创了几何学的一系列研究。
毕达哥拉斯定理是勾股定理的一种特殊情况,即直角三角形中的两条直角边的平方和等于斜边的平方。
这一定理对几何学的发展起到了重要作用。
二、毕达哥拉斯定理的证明方法毕达哥拉斯定理的证明方法有多种,其中最为著名的是几何证明和代数证明。
1.几何证明:几何证明是最为传统的证明方法,它使用了几何图形和几何性质来证明勾股定理的成立。
证明的基本思想是构造出一个正方形,利用正方形的性质来推导出勾股定理。
这种证明方法直观清晰,易于理解,并且能够很好地展示勾股定理的几何意义。
2.代数证明:代数证明是利用代数方法来证明勾股定理。
经典的代数证明方法是毕达哥拉斯的证明,即利用了代数运算的性质来证明a²+b²=c²。
这种方法需要一定的代数知识,但能够更加严格地证明勾股定理的成立。
三、勾股定理的应用勾股定理是古代数学的一项重要成就,它被广泛应用于几何学和三角学中。
具体应用包括:1.土地测量:在土地测量和建筑设计中,勾股定理能够帮助人们计算不规则地形的面积和距离,从而指导土地的使用和开发。
勾股定理的由来历史及证明方法
勾股定理的由来历史及证明方法《勾股定理的由来历史》小朋友们,今天我要给你们讲一个超级有趣的数学故事,那就是勾股定理的由来。
很久很久以前,在古代的中国,有一群非常聪明的数学家。
其中有一个叫商高的人,他最早发现了一种神奇的规律。
有一天,商高看到一个木匠在做一个直角三角形的木框。
他突然想到,如果把这个三角形的两条直角边的长度分别设为“勾”和“股”,斜边的长度设为“弦”,那么勾的平方加上股的平方,就会等于弦的平方。
比如说,有一个直角三角形,两条直角边分别是 3 和 4,那么斜边就是 5。
因为 3 的平方是 9,4 的平方是 16,9 加 16 等于 25,而 5 的平方正好也是 25。
后来,在西方也有一个叫毕达哥拉斯的数学家,他也发现了这个神奇的规律。
从那以后,勾股定理就被越来越多的人知道和运用啦!小朋友们,是不是很有趣呢?《有趣的勾股定理历史》小朋友们,你们知道吗?在数学的世界里,有一个非常厉害的定理,叫做勾股定理。
很久以前,咱们中国的古人就开始研究各种各样的图形啦。
他们在生活中发现,直角三角形好像有着特别的秘密。
经过不断地观察和思考,终于有一个聪明的人发现了勾股定理。
比如说,我们盖房子的时候,工人叔叔要确定墙角是不是直角,就可以用勾股定理来帮忙。
在外国,也有数学家发现了这个定理呢。
这说明,聪明的头脑总是能想到一起去。
勾股定理就像是一把神奇的钥匙,能帮我们打开很多数学难题的大门。
小朋友们,等你们长大了,也能用它解决更多的问题哟!《勾股定理的古老故事》亲爱的小朋友们,今天我要给你们讲一个古老的数学故事,是关于勾股定理的哟!在很久很久之前,人们就对三角形感兴趣啦。
特别是直角三角形,好像藏着神秘的宝藏。
中国古代有好多数学家都在琢磨它。
有一次,一个数学家在田里看到一块直角三角形的地,他突然灵光一闪,发现了勾股定理。
这个定理可有用啦!比如我们要做一个三角形的风筝,如果知道两条边的长度,就能算出第三条边的长度,这样风筝就能飞得又稳又好。
勾股定理的探索与证明
勾股定理的探索与证明基础知识点:1:勾股定理直角三角形两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方。
即:a²+b²=c²要点诠释:勾股定理反映了直角三角形三边之间的关系,是直角三角形的重要性质之一,其主要应用:(1)已知直角三角形的两边求第三边;(2)已知直角三角形的一边与另两边的关系,求直角三角形的另两边;(3)利用勾股定理可以证明线段平方关系的问题。
2:勾股定理的逆定理如果三角形的三边长:a、b、c,则有关系a²+b²=c²,那么这个三角形是直角三角形。
要点诠释:勾股定理的逆定理是判定一个三角形是否是直角三角形的一种重要方法,它通过“数转化为形”来确定三角形的可能形状,在运用这一定理时应注意:(1)首先确定最大边,不妨设最长边长为:c;(2)验证c2与a2+b2是否具有相等关系,若c²=a²+b²,则△ABC是以∠C为直角的直角三角形(若c²>a²+b²,则△ABC是以∠C为钝角的钝角三角形;若c²<a²+b²,则△ABC为锐角三角形)。
3:勾股定理与勾股定理逆定理的区别与联系区别:勾股定理是直角三角形的性质定理,而其逆定理是判定定理;联系:勾股定理与其逆定理的题设和结论正好相反,都与直角三角形有关。
4:互逆命题的概念如果一个命题的题设和结论分别是另一个命题的结论和题设,这样的两个命题叫做互逆命题。
如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题。
5:勾股定理的证明勾股定理的证明方法很多,常见的是拼图的方法用拼图的方法验证勾股定理的思路是:①图形经过割补拼接后,只要没有重叠,没有空隙,面积不会改变;②根据同一种图形的面积不同的表示方法,列出等式,推导出勾股定理。
规律方法指导1.勾股定理的证明实际采用的是图形面积与代数恒等式的关系相互转化证明的。
勾股定理史话及证明
勾股定理史话在我国最古老的数学经典著作《周髀算经》上记载着如下一段历史:西周开国之初(约公元前一千多年)有一个叫商高的数学家对周公(周武王的弟弟,封在鲁国当诸侯)说:把一根直尺折成直角,两端联结起来构成一个直角三形。
它的短直角边称为勾,长直角边称为股,斜边称为弦。
发现勾为3,股为4,那么弦必为5. 《周髀算经》记载了勾股定理的公式与证明相传在夏禹王治水时,就已发现这一定理,并已把它应用于简易的水利测量,这当然知识传说,当时的历史文献并无确切的记载,但是这一定理的发现在两千多年前则是毫无疑问的。
在公元前六世纪到公元前五世纪希腊数学家毕达哥拉斯也发现这一定理,并给出了证明,但他的证明也已失传。
后来欧几里得写《几何原本时》,给出一个证明留传至今。
因而西方称这一定理为毕达哥拉斯定理。
这一定理在数学上有广泛的应用,而且在工程技术、测量中也有许多应用。
它在人类文明史上有重要的地位。
有人设想,把勾股定理的图形与内容发射到外星球去,如果外星球上有高级智慧动物,一定会向地球作出反馈信息,以此作为与外星人交流的“语言”。
由此可见它在人类文明史中的地位。
勾股定理的证明现在大概有400多种。
在我国古代多用割补、拼图方法。
我国古代数学家赵爽在他的《勾股圆方图》中,用四个斜边为,两直角边分别为,的全等的三角形拼成边长为的正方形如图1.因为△ABE≌△BCF≌△CDG≌△DAH,所以∠EAB=∠FBC=∠GCD=∠HAD,∠ABE=∠BCF=∠CDG=∠DAH,因为 ∠ABE+∠EAB=90°,所以 ∠ABC=∠ABE+∠FBC=90°,又 AB=BC=CD=DA=c,同理 ∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°,所以ABCD、EFGH都是正方形,边长分别为c和a-b.从而有.所以,从而,可得 .这就是勾股定理的一种古老的证明。
据传,达·芬奇曾设计出一种奇妙的证明,如图2,△ABC是直角三角形,其中∠ACB=90°,在两直角边BC、AC上向外作正方形BCDE、CAFG,再在斜边AB上向外作正方形ABHK。
勾股定理20种证明方法
勾股定理20种证明方法勾股定理是中国古代数学中的一个重要定理,也被称为勾股三角形定理,它是指直角三角形中,直角边的平方等于两直角边的平方和。
勾股定理的发现和证明有很多方法,下面我们来看看20种不同的证明方法。
1. 几何方法:这是最常见的证明方法,可以通过绘制直角三角形,然后运用几何知识来证明。
2. 代数方法:可以通过代数运算来证明,将直角三角形的三边长度表示为变量,然后通过代数运算得出结论。
3. 物理方法:可以利用物理学知识,比如平面几何法,来证明勾股定理。
4. 数学归纳法:可以运用数学归纳法来证明勾股定理,将直角三角形的边长依次递增,然后证明其中一个等式成立,推导出其他情况。
5. 解析几何法:可以通过解析几何的方法,利用坐标系和直线方程来证明勾股定理。
6. 函数法:可以通过函数图像和函数性质来证明勾股定理。
7. 同余定理方法:可以通过同余定理来证明勾股定理。
8. 三角函数方法:可以运用三角函数的性质和公式来证明勾股定理。
9. 相似三角形方法:可以通过相似三角形的性质来证明勾股定理。
10. 斜率方法:可以运用直线的斜率来证明勾股定理。
11. 反证法:可以通过反证法来证明勾股定理,假设直角三角形的三边不符合勾股定理,然后推导出矛盾。
12. 三角形面积法:可以通过计算直角三角形的面积来证明勾股定理。
13. 欧拉定理法:可以通过欧拉定理来证明勾股定理。
14. 空间几何法:可以将直角三角形的顶点放置在空间中,运用空间几何知识来证明勾股定理。
15. 弦与切线相交定理:可以利用弦与切线相交的性质来证明勾股定理。
16. 数列方法:可以通过构造数列,运用数列的性质来证明勾股定理。
17. 微积分方法:可以通过微积分的知识来证明勾股定理。
18. 统计方法:可以通过统计实验来证明勾股定理,比如通过大量的直角三角形数据验证勾股定理成立。
19. 推广方法:可以通过勾股定理的推广形式来证明勾股定理,比如勾股定理的逆定理。
20. 全等三角形法:可以通过全等三角形的性质来证明勾股定理。
勾股定理的证明过程
勾股定理的证明过程勾股定理,又被称为毕氏定理,是三角学中的基本定理之一,它描述了直角三角形中,直角边的平方和等于斜边的平方。
它是由公元前6世纪的中国数学家毕达哥拉斯(Pythagoras)所发现和证明的。
以下是勾股定理的证明过程。
证明过程一:首先,考虑一个直角三角形ABC,其中∠C为直角,AC和BC为直角边,AB为斜边。
将三角形ABC的直角边AC和BC延长,分别取AD=BC和BE=AC。
然后,考虑四边形ABED。
由于AD=BC,BE=AC和∠ADE=∠BCE=90°(直角),根据勾股定理,此四边形的对角线DE的长度与边AB的长度相同。
接下来,我们继续延长直角边AC,取CF=AB。
现在,我们考虑三角形ACF。
根据勾股定理,斜边AF的平方等于直角边AC的平方加上直角边CF的平方。
三角形BCF与三角形ACF全等,所以也有斜边BF的平方等于直角边BC的平方加上直角边CF的平方。
最后,我们根据三角形ABC和四边形ABED的结果,可以得出结论:斜边AB的平方等于直角边AC的平方加上直角边BC的平方,即勾股定理成立。
证明过程二:考虑一个直角三角形ABC,其中∠C为直角,AC和BC为直角边,AB 为斜边。
我们可以假设三角形ABC是在一个坐标系中的,以A点为原点,AC轴上任选一点B,得到点B的坐标为(0,b)。
那么点A的坐标为(0,0),点C的坐标为(a,0)。
根据勾股定理,斜边AB的平方等于直角边AC的平方加上直角边BC 的平方,即AB²=AC²+BC²。
将点A的坐标(0,0)和点C的坐标(a,0)带入坐标公式d=√(x2–x1)²+(y2–y1)²,可得AB的距离等于AC的距离。
现在我们计算AB的距离。
根据坐标公式,点B的坐标为(0,b),所以AB的距离为√(0–a)²+(b–0)²=√a²+b²。
由于AB的距离等于AC的距离,我们有√a²+b²=AB²=AC²+BC²。
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勾股定理的发现和证明
中国最早的一部数学著作——《周髀算经》的开头,记载着一段周公向商高请教数学知识的对话:
周公问:“我听说您对数学非常精通,我想请教一下:天没有梯子可以上去,地也没法用尺子去一段一段丈量,那么怎样才能得到关于天地得到数据呢?”
商高回答说:“数的产生来源于对方和圆这些形体饿认识。
其中有一条原理:当直角三角形‘矩’得到的一条直角边‘勾’等于3,另一条直角边‘股’等于4的时候,那么它的斜边‘弦’就必定是5。
这个原理是大禹在治水的时候就总结出来的呵。
”
从上面所引的这段对话中,我们可以清楚地看到,我国古代的人民早在几千年以前就已经发现并应用勾股定理这一重要懂得数学原理了。
稍懂平面几何饿读者都知道,所谓勾股定理,就是指在直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方。
如图所示,我们
图1 直角三角形
用勾(a)和股(b)分别表示直角三角形得到两条直角边,用弦(c)来表示斜边,则可得:
勾2+股2=弦2
亦即:
a2+b2=c2
勾股定理在西方被称为毕达哥拉斯定理,相传是古希腊数学家兼哲学家毕达哥拉斯于公元前550年首先发现的。
其实,我国古代得到人民对这一数学定理的发现和应用,远比毕达哥拉斯早得多。
如果说大禹治水因年代久远而无法确切考证的话,那么周公与商高的对话则可以确定在公元前1100年左右的西周时期,比毕达哥拉斯要早了五百多年。
其中所说的勾3股4弦5,正是勾股定理的一个应用特例(32+42=52)。
所以现在数学界把它称为勾股定理,应该是非常恰当的。
在稍后一点的《九章算术一书》中,勾股定理得到了更加规范的一般性表达。
书中的《勾股章》说;“把勾和股分别自乘,然后把它们的积加起来,再进行开方,便可以得到弦。
”把这段话列成算式,即为:
弦=(勾2+股2)(1/2)
亦即:
c=(a2+b2)(1/2)
中国古代的数学家们不仅很早就发现并应用勾股定理,而且很早就尝试对勾股定理作理论的证明。
最早对勾股定理进行证明的,是三国时期吴国的数学家赵爽。
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。
在这幅“勾股圆方图”中,以弦为边长得到正方形ABDE是由4个相等的直角三角形再加上中间的那个小正方形组成的。
每个直角三角形的面积为ab/2;中间懂得小正方形边长为b-a,则面积为(b-a)2。
于是便可得如下的式子:
4×(ab/2)+(b-a)2=c2
化简后便可得:
a2+b2=c2
亦即:
c=(a2+b2)(1/2)
图2 勾股圆方图
赵爽的这个证明可谓别具匠心,极富创新意识。
他用几何图形的截、割、拼、补来证明代数式之间的恒等关系,既具严密性,又具直观性,为中国古代以形证数、形数统一、代数和几何紧密结合、互不可分的独特风格树立了一个典范。
以后的数学家大多继承了这一风格并且代有发展。
例如稍后一点的刘徽在证明勾股定理时也是用的以形证数的方法,只是具体图形的分合移补略有不同而已。
中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明,在世界数学史上具有独特的贡献和地位。
尤其是其中体现出来的“形数统一”的思想方法,更具有科学创新的重大意义。
事实上,“形数统一”的思想方法正是数学发展的一个极其重要的条件。
正如当代中国数学家吴文俊所说:“在中国的传统数学中,数量关系与空间形式往往是形影不离地并肩发展着的......十七世纪笛卡儿解析几何的发明,正是中国这种传统思想与方法在几百年停顿后的重现与继续。
”。