勾股定理种证明(有图)

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勾股定理的9种证明(有图)
【证法1】(邹元治证明)
以a 、b 为直角边,以c 为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直
角三角形的面积等于ab
21.把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使A 、
E 、B 三点在一条直线上,B 、
F 、C 三点在一条直线上,C 、
G 、D 三点在一条直线上.
∵Rt ΔHAE ≌Rt ΔEBF, ∴∠AHE=∠BEF.
∵∠AEH+∠AHE=90º,
∴∠AEH+∠BEF=90º. ∴∠HEF=180º―90º=90º.
∴四边形EFGH 是一个边长为c 的 正方形.它的面积等于c 2
.
∵Rt ΔGDH ≌Rt ΔHAE,
∴∠HGD=∠EHA.
∵∠HGD+∠GHD=90º, ∴∠EHA+∠GHD=90º. 又∵∠GHE=90º,
∴∠DHA=90º+90º=180º.
∴ABCD 是一个边长为a+b 的正方形,它的面积等于()2
b a +.
∴()2
2214c ab b a +⨯=+.∴2
22c b a =+.
【证法2】(梅文鼎证明)
做四个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、b ,斜边长为c.把它们拼成如图那样的一个多边形,使D 、E 、F 在一条直线上.过C 作AC 的延长线交DF 于点P. ∵D 、E 、F 在一条直线上,且Rt ΔGEF ≌Rt Δ∴∠EGF=∠BED , ∵∠EGF+∠GEF=90°,
∴∠BED+∠GEF=90°,
∴∠BEG=180º―90º=90º. 又∵AB=BE=EG=GA=c ,
∴ABEG 是一个边长为c 的正方形.
∴∠ABC+∠CBE=90º.
∵Rt ΔABC ≌Rt ΔEBD, ∴∠ABC=∠EBD.
∴∠EBD+∠CBE=90º. 即∠CBD=90º.
又∵∠BDE=90º,∠BCP=90º,
BC=BD=a.
∴BDPC 是一个边长为a 的正方形.
同理,HPFG 是一个边长为b 的正方形. 设多边形GHCBE 的面积为S ,则
ab
S c 21
22⨯+=,
∴2
22c b a =+. 【证法3】(项明达证明) 做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、b (b>a ),斜边长为c.再做一个边长为c 的正方形.把它们拼成如图所示的多边形,使E 、A 、C 三点在一条直线上. 过点Q 作QP ∥BC ,交AC 于点P.
过点B 作BM ⊥PQ ,垂足为M ;再过点
F 作FN ⊥PQ ,垂足为N.
∵∠BCA=90º,QP ∥BC ,
∴∠MPC=90º,
∵BM ⊥PQ , ∴∠BMP=90º,
∴BCPM 是一个矩形,即∠MBC=90º.
∵∠QBM+∠MBA=∠QBA=90º,
∠ABC+∠MBA=∠MBC=90º, ∴∠QBM=∠ABC ,
又∵∠BMP=90º,∠BCA=90º,BQ=BA=c , ∴Rt ΔBMQ ≌Rt ΔBCA.
同理可证Rt ΔQNF ≌Rt ΔAEF. 从而将问题转化为【证法4】(梅文鼎证明). 【证法4】(欧几里得证明)
做三个边长分别为a 、b 、c 的正方形,把它们拼成如图所示形状,使H 、C 、B 三点在一条直线上,连结 BF 、CD.过C 作CL ⊥DE , 交AB 于点M ,交DE 于点
L.
∵AF=AC ,AB=AD ,
∠FAB=∠GAD , ∴ΔFAB ≌ΔGAD ,
∵ΔFAB 的面积等于221a

ΔGAD 的面积等于矩形ADLM 的面积的一半,
∴矩形ADLM 的面积=2
a .
同理可证,矩形MLEB 的面积=2
b .
∵正方形ADEB 的面积
=矩形ADLM 的面积+矩形MLEB 的面积 ∴222b a c +=,即2
22c b a =+. 【证法5】(杨作玫证明) 做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、b (b>a ),斜边长为c.再做一个边长为c 的正方形.把它们拼成如图所示的多边形.过A 作AF ⊥AC ,AF 交GT 于F ,AF 交DT 于R.过B 作BP ⊥AF ,垂足为P.过D 作DE 与CB 的延长线垂直,垂足为E ,DE 交AF 于H.
∵∠BAD=90º,∠PAC=90º,
∴∠DAH=∠BAC.
又∵∠DHA=90º,∠BCA=90º, AD=AB=c , ∴Rt ΔDHA ≌Rt ΔBCA.
∴DH=BC=a ,AH=AC=b.
由作法可知,PBCA 是一个矩形, 所以Rt ΔAPB ≌Rt ΔBCA.即PB= CA=b ,AP=a ,从而PH=b ―a.
∵Rt ΔDGT ≌Rt ΔBCA, Rt ΔDHA ≌Rt ΔBCA.
∴Rt ΔDGT ≌Rt ΔDHA.
∴DH=DG=a ,∠GDT=∠HDA. 又∵∠DGT=90º,∠DHF=90º,
∠GDH=∠GDT+∠TDH=∠HDA+∠TDH=90º, ∴DGFH 是一个边长为a 的正方形. ∴GF=FH=a.TF ⊥AF ,TF=GT ―GF=b ―a. ∴TFPB 是一个直角梯形,上底TF=b ―a ,下底BP=b ,高FP=a+(b ―a ). 用数字表示面积的编号(如图),则以c 为边长的正方形的面积为
543212S S S S S c ++++=①

()[]()[]a b a a b b S S S -+∙-+=
++21
438=
ab b 212-, 985S S S +=,
∴824321
S ab b S S --=+=
812S
S b --.② 把②代入①,得
=922S S b ++=22a b +.
∴2
22c b a =+.
【证法6】(李锐证明)
设直角三角形两直角边的长分别为a 、b (b>a ),斜边的长为c.做三个边长分别为a 、b 、c 的正方形,把它们拼成如图所示形状,使A 、E 、G 三点在一条直线上.用数字表示面积的编号(如图).
∵∠TBE=∠ABH=90º, ∴∠TBH=∠ABE. 又∵∠BTH=∠BEA=90º,
BT=BE=b , ∴Rt ΔHBT ≌Rt ΔABE. ∴HT=AE=a. ∴GH=GT ―HT=b ―a.
又∵∠GHF+∠BHT=90º,
∠DBC+∠BHT=∠TBH+∠BHT=90
∴∠GHF=∠DBC.
∵DB=EB ―ED=b ―a ,
∠HGF=∠BDC=90º, ∴Rt ΔHGF ≌Rt ΔBDC.即27S S =.
过Q 作QM ⊥AG ,垂足是M.由∠BAQ=∠BEA=90º,可知∠ABE =∠QAM ,而AB=AQ=c ,所以Rt ΔABE ≌Rt ΔQAM.又Rt ΔHBT ≌ Rt ΔABE.所以Rt ΔHBT ≌Rt ΔQAM.即58S S =.
由Rt ΔABE ≌Rt ΔQAM ,又得QM=AE=a ,∠AQM=∠BAE. ∵∠AQM+∠FQM=90º,∠BAE+∠CAR=90º,∠AQM=∠BAE , ∴∠FQM=∠CAR.
又∵∠QMF=∠ARC=90º,QM=AR=a ,
∴Rt ΔQMF ≌Rt ΔARC.即64S S =.
∵543212S S S S S c ++++=,612S S a +=,8732S S S b ++=,
又∵27S S =,58S S =,64S S =,

8736122S S S S S b a ++++=+
=52341S S S S S ++++ =2
c ,
即2
22c b a =+. 【证法7】(利用多列米定理证明)
在Rt ΔABC 中,设直角边BC=a ,AC=b ,斜边AB=c (如图).过点A 作AD ∥CB ,过点B 作BD ∥CA ,则ACBD 为矩形,矩形ACBD 内接于一个圆.根据多列米定理,圆内接四边形对角线的乘积等于两对边乘积之和,有
BD AC BC AD DC AB ∙+∙=∙, ∵AB=DC=c ,AD=BC=a , AC=BD=b , ∴222AC BC AB +=,即2
22b a c +=, ∴2
22c b a =+.
【证法8】(利用反证法证明)
如图,在Rt ΔABC 中,设直角边AC 、BC
b ,斜边AB 的长为
c ,过点C 作CD ⊥AB ,垂足是D.
假设222
c b a ≠+,即假设2
22AB BC AC ≠+,则由
AB AB AB ∙=2=()BD AD AB +=BD AB AD AB ∙+∙
可知AD AB AC ∙≠2,或者BD AB BC ∙≠2
.即AD :AC ≠AC :AB ,或者BD :BC ≠BC :AB.
在ΔADC 和ΔACB 中,
∵∠A=∠A ,
∴若AD :AC ≠AC :AB ,则
∠ADC ≠∠ACB. 在ΔCDB 和ΔACB 中, ∵∠B=∠B , ∴若BD :BC ≠BC :AB ,则 ∠CDB ≠∠ACB. 又∵∠ACB=90º,
∴∠ADC ≠90º,∠CDB ≠90º.
这与作法CD ⊥AB 矛盾.所以,2
22AB BC AC ≠+的假设不能成立.
∴2
22c b a =+. 【证法9】(辛卜松证明)
设直角三角形两直角边的长分别为a 、b ,斜边的长为c.作边长是a+b 的正方形ABCD.把正方形ABCD 划分成上方左图所示的几个部分,则正方形
ABCD 的面积为
()ab b a b a 2222
++=+;把正方形
ABCD 划分成上方右图所示的
几个部分,则正方形ABCD 的面积为
()2
22
14c ab b a +⨯=+=2
2c ab +.
∴2
2222c ab ab b a +=++,
∴2
22c b a =+.。

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