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 .