勾股定理16种证明方法

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勾股定理的证明

【证法1】(课本的证明)

a 、

b ,斜边长为

c ,再做三

个边长分别为a 、b 、c 的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形.

从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a + b ,所以面积相等. 即

ab

c ab b a 21

4214222⨯+=⨯++,整理得222c b a =+.

【证法2】(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

22

14c ab b a +⨯=+. ∴2

2

2

c b a =+.

以a 、b 为直角边(b>a ), 以c 为斜 边作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.

∵Rt ΔDAH ≌ Rt ΔABE, ∴∠HDA = ∠EAB .

∵∠HAD + ∠HAD = 90º, ∴∠EAB + ∠HAD = 90º,

∴ ABCD 是一个边长为c 的正方形,它的面积等于c 2. ∵EF = FG =GH =HE = b ―a , ∠HEF = 90º.

∴EFGH 是一个边长为b ―a 的正方形,它的面积等于()2

a b -.

∴()22

214c a b ab =-+⨯.

∴2

2

2

c b a =+. 【证法4】(1876年美国总统Garfiel

d 证明)

以a 、b 为直角边,以c 为斜边作两个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面

积等于ab 21. 把这两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. ∵Rt ΔEAD ≌Rt ΔCBE, ∴∠ADE = ∠BEC .

∵∠AED + ∠ADE = 90º,

∴∠AED + ∠BEC = 90º.

∴∠DEC = 180º―90º= 90º.

∴ΔDEC 是一个等腰直角三角形,

它的面积等于221c .

又∵∠DAE = 90º, ∠EBC = 90º,

∴ AD ∥BC .

∴ABCD 是一个直角梯形,它的面积等于()2

21

b a +.

∴()2

2212122

1

c ab b a +⨯=+. ∴2

22c b a =+.

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 ΔEBD, ∴∠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

,

21

222ab S b a ⨯+=+ ab

S c 21

22⨯+=,

∴2

2

2

c b a =+.

【证法6】(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7】(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8】(利用相似三角形性质证明)

如图,在Rt ΔABC 中,设直角边AC 、BC 的长度分别为a 、b ,斜边AB 的长为c ,过点C 作CD ⊥AB ,垂足是D .

在ΔADC 和ΔACB 中,

∵∠ADC = ∠ACB = 90º,

∠CAD = ∠BAC ,

∴ΔADC ∽ΔACB .

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