勾股定理的十六种证明方法大学论文
勾股定理的证明论文写
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勾股定理的证明论文写勾股定理是数学史上的一颗明珠,有的大学的毕业论文就是关于勾股定理的,下面是给大家关于勾股定理的证明论文怎么写的信息,希望对大家有所帮助!勾股定理的证明论文范文一关于勾股定理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.也许是因为勾股定理既重要又简单,更容易吸引人,才使它成百次地反复被人炒作,反复被人论证.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.这是任何定理无法比拟的.在这数百种证明方法中,有的十分精彩,有的十分简洁,有的因为证明者身份的特殊而非常著名.在国外,尤其在西方,勾股定理通常被称为毕达哥拉斯定理.这是由于,他们认为最早发现直角三角形具有“勾2+股2=弦2”这一性质并且最先给出严格证明的是古希腊的数学家毕达哥拉斯(Pythagoras,约公元前580-公元前500).实际上,在更早期的人类活动中,人们就已经认识到这一定理的某些特例.除我国在公元前1000多年前发现勾股定理外,据说古埃及人也曾利用“勾三股四弦五”的法则来确定直角.但是,这一传说引起过许多数学史家的怀疑.比如,美国的数学史家M·克莱因教授曾经指出:“我们也不知道埃及人是否认识到毕达哥拉斯定理.我们知道他们有拉绳人(测量员),但所传他们在绳上打结,把全长分成长度为3、4、5的三段,然后用来形成直角三角形之说,则从未在任何文件上得到证实.”不过,考古学家们发现了几块大约完成于公元前2000年左右的古巴比伦的泥版书,据专家们考证,其中一块上面刻有如下问题:“一根长度为30个单位的棍子直立在墙上,当其上端滑下6个单位时,请问其下端离开墙角有多远?”这是一个三边为3:4:5三角形的特殊例子;专家们还发现,在另一块版板上面刻着一个奇特的数表,表中共刻有四列十五行数字,这是一个勾股数表:最右边一列为从1到15的序号,而左边三列则分别是股、勾、弦的数值,一共记载着15组勾股数.这说明,勾股定理实际上早已进入了人类知识的宝库.证明方法:先拿四个一样的直角三角形.拼入一个(a+b)的正方形中,中央米色正方形的面积:c2.图(1)再改变三角形的位置就会看到两个米色的正方形,面积是(a2,b2).图(2)四个三角形面积不变,所以结论是:a2+b2=c2勾股定理的历史:商高是公元前十一世纪的中国人.当时中国的朝代是西周,是奴隶社会时期.在中国古代大约是战国时期西汉的数学著作《周髀算经》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."商高那段话的意思就是说: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".这就是著名的勾股定理.关于勾股定理的发现,《周髀算经》上说:"故禹之所以治天下者,此数之所由生也.""此数"指的是"勾三股四弦五",这句话的意思就是说:勾三股四弦五这种关系是在大禹治水时发现的.赵爽:?东汉末至三国时代吴国人?为《周髀算经》作注,并著有《勾股圆方图说》.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."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:"数的产生对方和圆这些形体的认识.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.勾股定理的证明论文范文二勾股定理的证明:在这数百种证明方法中,有的十分精彩,有的十分简洁,有的因为证明者身份的特殊而非常著名.首先介绍勾股定理的两个最为精彩的证明,据说分别中国和希腊.1.中国方法:画两个边长为(a+b)的正方形,如图,其中a、b为直角边,c为斜边.这两个正方形全等,故面积相等.左图与右图各有四个与原直角三角形全等的三角形,左右四个三角形面积之和必相等.从左右两图中都把四个三角形去掉,图形剩下部分的面积必相等.左图剩下两个正方形,分别以a、b为边.右图剩下以c为边的正方形.于是a^2+b^2=c^2.这就是我们几何教科书中所介绍的方法.既直观又简单,任何人都看得懂.2.希腊方法:直接在直角三角形三边上画正方形,如图.容易看出,△ABA’≌△AA'C.过C向A’’B’’引垂线,交AB于C’,交A’’B’’于C’’.△ABA’与正方形ACDA’同底等高,前者面积为后者面积的一半,△AA’’C与矩形AA’’C’’C’同底等高,前者的面积也是后者的一半.由△ABA’≌△AA’’C,知正方形ACDA’的面积等于矩形AA’’C’’C’的面积.同理可得正方形BB’EC的面积等于矩形B’’BC’C’’的面积.于是,S正方形AA’’B’’B=S正方形ACDA’+S正方形BB’EC, 即a2+b2=c2.至于三角形面积是同底等高的矩形面积之半,则可用割补法得到(请读者自己证明).这里只用到简单的面积关系,不涉及三角形和矩形的面积公式.这就是希腊古代数学家欧几里得在其《几何原本》中的证法.以上两个证明方法之所以精彩,是它们所用到的定理少,都只用到面积的两个基本观念:⑴全等形的面积相等;⑵一个图形分割成几部分,各部分面积之和等于原图形的面积.这是完全可以接受的朴素观念,任何人都能理解.我国历代数学家关于勾股定理的论证方法有多种,为勾股定理作的图注也不少,其中较早的是赵爽(即赵君卿)在他附于《周髀算经》之中的论文《勾股圆方图注》中的证明.采用的是割补法:如图,将图中的四个直角三角形涂上朱色,把中间小正方形涂上黄色,叫做中黄实,以弦为边的正方形称为弦实,然后经过拼补搭配,“令出入相补,各从其类”,他肯定了勾股弦三者的关系是符合勾股定理的.即“勾股各自乘,并之为弦实,开方除之,即弦也”.赵爽对勾股定理的证明,显示了我国数学家高超的证题思想,较为简明、直观.西方也有很多学者研究了勾股定理,给出了很多证明方法,其中有文字记载的最早的证明是毕达哥拉斯给出的.据说当他证明了勾股定理以后,欣喜若狂,杀牛百头,以示庆贺.故西方亦称勾股定理为“百牛定理”.遗憾的是,毕达哥拉斯的证明方法早已失传,我们无从知道他的证法.下面介绍的是美国第二十任总统伽菲尔德对勾股定理的证明.如图,S梯形ABCD=(a+b)2=(a2+2ab+b2),①又S梯形ABCD=S△AED+S△EBC+S△CED=ab+ba+c2=(2ab+c2).②比较以上二式,便得a2+b2=c2.这一证明由于用了梯形面积公式和三角形面积公式,从而使证明相当简洁.1876年4月1日,伽菲尔德在《新英格兰教育日志》上发表了他对勾股定理的这一证明.5年后,伽菲尔德就任美国第二十任总统.后来,人们为了纪念他对勾股定理直观、简捷、易懂、明了的证明,就把这一证法称为勾股定理的“总统”证法,这在数学史上被传为佳话.在学习了相似三角形以后,我们知道在直角三角形中,斜边上的高把这个直角三角形所分成的两个直角三角形与原三角形相似.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°.作CD⊥BC,垂足为D.则△BCD∽△BAC,△CAD∽△BAC.由△BCD∽△BAC可得BC2=BD?BA,①由△CAD∽△BAC可得AC2=AD?AB.②我们发现,把①、②两式相加可得BC2+AC2=AB(AD+BD),而AD+BD=AB,因此有BC2+AC2=AB2,这就是a2+b2=c2.这也是一种证明勾股定理的方法,而且也很简洁.它利用了相似三角形的知识.在对勾股定理为数众多的证明中,人们也会犯一些错误.如有人给出了如下证明勾股定理的方法:设△ABC中,∠C=90°,由余弦定理c2=a2+b2-2abcosC,因为∠C=90°,所以cosC=0.所以a2+b2=c2.这一证法,看来正确,而且简单,实际上却犯了循环证论的错误.原因是余弦定理的证明勾股定理.人们对勾股定理感兴趣的原因还在于它可以作推广.欧几里得在他的《几何原本》中给出了勾股定理的推广定理:“直角三角形斜边上的一个直边形,其面积为两直角边上两个与之相似的直边形面积之和”.从上面这一定理可以推出下面的定理:“以直角三角形的三边为直径作圆,则以斜边为直径所作圆的面积等于以两直角边为直径所作两圆的面积和”.勾股定理还可以推广到空间:以直角三角形的三边为对应棱作相似多面体,则斜边上的多面体的表面积等于直角边上两个多面体表面积之和.若以直角三角形的三边为直径分别作球,则斜边上的球的表面积等于两直角边上所作二球表面积之和.勾股定理的证明论文范文三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。
勾股定理几种证明方法的探索与思考毕业论文
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勾股定理几种证明方法的探索与思考摘要本文讨论了勾股定理的几种证明方法和勾股定理的一些应用。
Abstract In this paper, we discuss several methods of proof about Pythagorean proposition and applications of Pythagorean proposition.关键词勾股定理,证明,演绎法Key words Pythagorean proposition ,proof ,deductive method引言2002年8月第24届国际数学大会在北京召开,这是从国际数学大会举行以来首次在我国召开,说明了中国的数学在国际上的地位。
在本次大会上,随处都能看到一个旋转的纸风车,它就是这次大会的标志。
这个图形是根据赵爽《周脾算经注》中的“弦图一”为模板进行设计[1]的。
这个图案的设计充分说明了勾股定理在数学中的地位。
对于勾股定理的由来,各国各民族都有不同的文字记载,但中华民族是最早发现勾股定理的民族之一。
勾股定理是一坛千年佳酿,另人陶醉神往。
它以其简洁,优美的形式,丰富深刻的内容,展现了自然界的和谐与唯美。
1. 勾股定理的证明勾股定理是数学中一条有名的定理,它是几何学的基础知识,在《基础几何学》[2]中对它进行了详细的介绍。
目前勾股定理的证明方法已有500多种,每种证明方法大都把几何知识与代数知识相结合,充分体现了数形结合思想的魅力,转化思想的巧妙。
1.1拼图法 拼图是数学中经常遇到的,它能充分体现出实践的作用,。
下面我们就用拼图的方法来证明勾股定理。
1.1.1拼法一:用四个相同的直角三角形(直角边长分别为a 、b ,斜边长为c ),把他们拼成一图.如图(1)在图1中,可以用两种方法把正方形ABCD 的面积表示出来, 即:(1) 2()s a b =+ (2) 2142s c ab =+⨯由此可得:221()42a b c ab +=+⨯ 化简后即为:222a b c +=1.1.2拼法二 :用四个完全相同的直角三角形(直角边长分别为a,b,斜边长为c ),如图2正方形ABCD 的面积也能用两种方法表示出来,即:(1)2s c = (2)21()42s a b ab =-+⨯由(1)(2)得 221()42c a b ab =-+⨯化简后可得到:222c a b =+不难发现拼法一与拼法二都是用四个直角三角形。
勾股定理证明小论文[5篇模版]
![勾股定理证明小论文[5篇模版]](https://img.taocdn.com/s3/m/c0e81cca112de2bd960590c69ec3d5bbfc0ada55.png)
勾股定理证明小论文[5篇模版]第一篇:勾股定理证明小论文勾股定理勾股定理,指的是“在直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方。
”这个定理虽然只是简单的一句话,但是它却有着十分悠久的历史,尤其是它那种“形数结合”的方法,影响到了不计其数的人。
勾股定理一直是几何学中的明珠,充满了无限的魅力。
早在很久以前,我们的前辈们就已经开始研究勾股定理了。
而中国则是发现和研究勾股定理最古老的国家之一。
中国古代数学家将直角三角形称为勾股形,西周数学家商高曾在《九章算术》中说过:“若勾三,股四,则弦五。
”较短的直角边称为勾,另一直角边称为股,斜边则称为弦,所以勾股定理也称为勾股弦定理。
并且勾股定理又称作毕达哥拉斯定理或毕氏定理。
数学公式中常写作据考证,人类对这条定理的认识,少说也有4000年,并且勾股定理大概共有几百个证明方法,也是数学定理中证明方法最多的定理之一。
接下来我们便介绍几种较有名气的证明方法。
1.】这是传说中毕达哥拉斯的证明方法:左图中是由2个正方形和4个相等的三角形拼成的,而右图则是由一个正方形和四个相等的三角形拼成,又因为两幅图中正方形的边长都是(a+b),面积相等,所以可以列出等式——证明了勾股定理。
2】下面就是中国古代数学家赵爽的证法:这个图形可以用两种不一样的方法列出两个不一样的等式,且都可以证明出勾股定理。
第一种方法是将这个正方形分成4个相同大小的三角形和一个大正方形,根据面积的相等,可以列出等式——式子为化简后的,最后得出。
第二种方法则是将图形看成4个大小相同的长方形和一个小正方形,即可列出等式以证明勾股定理。
这两种不同的方法非常简便,直观,充分体现了中国古代人们的聪明机智。
化简后也可3】欧几里得的勾股定理证明方法:如图,过 A 点画一直线 AL 使其垂直于 DE,并交 DE 于 L,交 BC 于M。
通过证明△BCF≌△BDA,利用三角形面积与长方形面积的关系,得到正方形ABFG与矩形BDLM等积,同理正方形ACKH与矩形MLEC也等积,于是推得AB²+AC²=BC².除了这些,证明勾股定理的方法还有许许多多种。
证明勾股定理的多种方法
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证明勾股定理的多种方法勾股定理是数学中一条重要的几何定理,它是数学中的基础知识之一。
勾股定理的形式可以简洁地表达为:直角三角形的斜边的平方等于两直角边的平方和。
本文将探索并介绍证明勾股定理的多种方法。
方法一:几何证明最常见的证明勾股定理的方法之一是几何证明。
该方法利用了直角三角形的特性,根据三角形的几何关系和平行线的性质,从而得出勾股定理的结论。
以直角三角形ABC为例,其中∠C为直角,假设∠A=α,∠B=β,边长分别为a, b, c。
根据正弦定理和余弦定理,可以推导出以下关系式:sinα = a / c,sinβ = b / c,cosα = b / c,cosβ = a / c由此可得:sin²α + cos²α = a² / c² + b² / c² = (a² + b²) / c²根据三角恒等式sin²α + cos²α = 1,可得:(a² + b²) / c² = 1即 a² + b² = c²,从而证明了勾股定理。
方法二:代数证明除了几何证明外,勾股定理还可以通过代数方法进行证明。
假设直角三角形的边长分别为a, b, c,且∠C为直角。
根据勾股定理,我们有:a² + b² = c²我们可以将其转化为代数方程组,从而进行证明。
构造方程组如下:x² + y² = 1²(x+c)² + y² = a²x² + (y+c)² = b²解方程组可得:x = (a² - b² + c²) / (2c)y = ±√(a² - x²)因此,可得到:a² + b² = (a² - b² + c²)² / (4c²) + (a² - (a² - b² + c²)² / (4c²) = c² · [(a² + b²) / (4c²) + (a² + b² - 2ab)/(4c²)]将a² + b² = c²带入上式,得到:c² = (c² · [(c² + 2ab) / (4c²)])化简后可得:c² = (c² + 2ab) / 4即 a² + b² = c²,从而证明了勾股定理。
勾股定理的证明论文写
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勾股定理的证明论文写勾股定理是数学史上的一颗明珠,有的大学的毕业论文就是关于勾股定理的,下面是给大家关于勾股定理的证明论文怎么写的信息,希望对大家有所帮助!勾股定理的证明论文范文一关于勾股定理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.也许是因为勾股定理既重要又简单,更容易吸引人,才使它成百次地反复被人炒作,反复被人论证.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.这是任何定理无法比拟的.在这数百种证明方法中,有的十分精彩,有的十分简洁,有的因为证明者身份的特殊而非常著名.在国外,尤其在西方,勾股定理通常被称为毕达哥拉斯定理.这是由于,他们认为最早发现直角三角形具有“勾2+股2=弦2”这一性质并且最先给出严格证明的是古希腊的数学家毕达哥拉斯(Pythagoras,约公元前580-公元前500).实际上,在更早期的人类活动中,人们就已经认识到这一定理的某些特例.除我国在公元前1000多年前发现勾股定理外,据说古埃及人也曾利用“勾三股四弦五”的法则来确定直角.但是,这一传说引起过许多数学史家的怀疑.比如,美国的数学史家M·克莱因教授曾经指出:“我们也不知道埃及人是否认识到毕达哥拉斯定理.我们知道他们有拉绳人(测量员),但所传他们在绳上打结,把全长分成长度为3、4、5的三段,然后用来形成直角三角形之说,则从未在任何文件上得到证实.”不过,考古学家们发现了几块大约完成于公元前2000年左右的古巴比伦的泥版书,据专家们考证,其中一块上面刻有如下问题:“一根长度为30个单位的棍子直立在墙上,当其上端滑下6个单位时,请问其下端离开墙角有多远?”这是一个三边为3:4:5三角形的特殊例子;专家们还发现,在另一块版板上面刻着一个奇特的数表,表中共刻有四列十五行数字,这是一个勾股数表:最右边一列为从1到15的序号,而左边三列则分别是股、勾、弦的数值,一共记载着15组勾股数.这说明,勾股定理实际上早已进入了人类知识的宝库.证明方法:先拿四个一样的直角三角形.拼入一个(a+b)的正方形中,中央米色正方形的面积:c2.图(1)再改变三角形的位置就会看到两个米色的正方形,面积是(a2,b2).图(2)四个三角形面积不变,所以结论是:a2+b2=c2勾股定理的历史:商高是公元前十一世纪的中国人.当时中国的朝代是西周,是奴隶社会时期.在中国古代大约是战国时期西汉的数学著作《周髀算经》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."商高那段话的意思就是说: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".这就是著名的勾股定理.关于勾股定理的发现,《周髀算经》上说:"故禹之所以治天下者,此数之所由生也.""此数"指的是"勾三股四弦五",这句话的意思就是说:勾三股四弦五这种关系是在大禹治水时发现的.赵爽:?东汉末至三国时代吴国人?为《周髀算经》作注,并著有《勾股圆方图说》.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."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:"数的产生对方和圆这些形体的认识.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.勾股定理的证明论文范文二勾股定理的证明:在这数百种证明方法中,有的十分精彩,有的十分简洁,有的因为证明者身份的特殊而非常著名.首先介绍勾股定理的两个最为精彩的证明,据说分别中国和希腊.1.中国方法:画两个边长为(a+b)的正方形,如图,其中a、b为直角边,c为斜边.这两个正方形全等,故面积相等.左图与右图各有四个与原直角三角形全等的三角形,左右四个三角形面积之和必相等.从左右两图中都把四个三角形去掉,图形剩下部分的面积必相等.左图剩下两个正方形,分别以a、b为边.右图剩下以c为边的正方形.于是a^2+b^2=c^2.这就是我们几何教科书中所介绍的方法.既直观又简单,任何人都看得懂.2.希腊方法:直接在直角三角形三边上画正方形,如图.容易看出,△ABA’≌△AA'C.过C向A’’B’’引垂线,交AB于C’,交A’’B’’于C’’.△ABA’与正方形ACDA’同底等高,前者面积为后者面积的一半,△AA’’C与矩形AA’’C’’C’同底等高,前者的面积也是后者的一半.由△ABA’≌△AA’’C,知正方形ACDA’的面积等于矩形AA’’C’’C’的面积.同理可得正方形BB’EC的面积等于矩形B’’BC’C’’的面积.于是,S正方形AA’’B’’B=S正方形ACDA’+S正方形BB’EC, 即a2+b2=c2.至于三角形面积是同底等高的矩形面积之半,则可用割补法得到(请读者自己证明).这里只用到简单的面积关系,不涉及三角形和矩形的面积公式.这就是希腊古代数学家欧几里得在其《几何原本》中的证法.以上两个证明方法之所以精彩,是它们所用到的定理少,都只用到面积的两个基本观念:⑴全等形的面积相等;⑵一个图形分割成几部分,各部分面积之和等于原图形的面积.这是完全可以接受的朴素观念,任何人都能理解.我国历代数学家关于勾股定理的论证方法有多种,为勾股定理作的图注也不少,其中较早的是赵爽(即赵君卿)在他附于《周髀算经》之中的论文《勾股圆方图注》中的证明.采用的是割补法:如图,将图中的四个直角三角形涂上朱色,把中间小正方形涂上黄色,叫做中黄实,以弦为边的正方形称为弦实,然后经过拼补搭配,“令出入相补,各从其类”,他肯定了勾股弦三者的关系是符合勾股定理的.即“勾股各自乘,并之为弦实,开方除之,即弦也”.赵爽对勾股定理的证明,显示了我国数学家高超的证题思想,较为简明、直观.西方也有很多学者研究了勾股定理,给出了很多证明方法,其中有文字记载的最早的证明是毕达哥拉斯给出的.据说当他证明了勾股定理以后,欣喜若狂,杀牛百头,以示庆贺.故西方亦称勾股定理为“百牛定理”.遗憾的是,毕达哥拉斯的证明方法早已失传,我们无从知道他的证法.下面介绍的是美国第二十任总统伽菲尔德对勾股定理的证明.如图,S梯形ABCD=(a+b)2=(a2+2ab+b2),①又S梯形ABCD=S△AED+S△EBC+S△CED=ab+ba+c2=(2ab+c2).②比较以上二式,便得a2+b2=c2.这一证明由于用了梯形面积公式和三角形面积公式,从而使证明相当简洁.1876年4月1日,伽菲尔德在《新英格兰教育日志》上发表了他对勾股定理的这一证明.5年后,伽菲尔德就任美国第二十任总统.后来,人们为了纪念他对勾股定理直观、简捷、易懂、明了的证明,就把这一证法称为勾股定理的“总统”证法,这在数学史上被传为佳话.在学习了相似三角形以后,我们知道在直角三角形中,斜边上的高把这个直角三角形所分成的两个直角三角形与原三角形相似.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°.作CD⊥BC,垂足为D.则△BCD∽△BAC,△CAD∽△BAC.由△BCD∽△BAC可得BC2=BD?BA,①由△CAD∽△BAC可得AC2=AD?AB.②我们发现,把①、②两式相加可得BC2+AC2=AB(AD+BD),而AD+BD=AB,因此有BC2+AC2=AB2,这就是a2+b2=c2.这也是一种证明勾股定理的方法,而且也很简洁.它利用了相似三角形的知识.在对勾股定理为数众多的证明中,人们也会犯一些错误.如有人给出了如下证明勾股定理的方法:设△ABC中,∠C=90°,由余弦定理c2=a2+b2-2abcosC,因为∠C=90°,所以cosC=0.所以a2+b2=c2.这一证法,看来正确,而且简单,实际上却犯了循环证论的错误.原因是余弦定理的证明勾股定理.人们对勾股定理感兴趣的原因还在于它可以作推广.欧几里得在他的《几何原本》中给出了勾股定理的推广定理:“直角三角形斜边上的一个直边形,其面积为两直角边上两个与之相似的直边形面积之和”.从上面这一定理可以推出下面的定理:“以直角三角形的三边为直径作圆,则以斜边为直径所作圆的面积等于以两直角边为直径所作两圆的面积和”.勾股定理还可以推广到空间:以直角三角形的三边为对应棱作相似多面体,则斜边上的多面体的表面积等于直角边上两个多面体表面积之和.若以直角三角形的三边为直径分别作球,则斜边上的球的表面积等于两直角边上所作二球表面积之和.勾股定理的证明论文范文三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。
勾股定理证明方法大全
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勾股定理证明方法大全勾股定理是数学中一个重要而古老的定理,它在几何学中有广泛的应用。
勾股定理的证明有很多种方法,本文将介绍一些较常见的证明方法,以帮助读者更好地理解和掌握这一定理。
一、几何证明法几何证明法是最传统和直观的证明方法之一。
根据勾股定理的内容,我们可以构造一个直角三角形,然后利用三角形的性质进行证明。
首先,我们假设三边长度分别为a、b、c,其中c是斜边,而a和b是两个直角边。
然后,我们通过画一条高到斜边上,将三角形分为两个直角三角形。
分别利用这两个直角三角形的面积进行推理,可以得到a² + b² = c²,即勾股定理成立。
二、代数证明法代数证明法利用平面直角坐标系和代数运算的原理来证明勾股定理。
我们可以将直角三角形的顶点放在坐标系的原点和两个轴上,然后根据三角形的性质,写出斜边的方程和直角边的方程。
通过代入数值计算,我们可以验证勾股定理的成立,例如,当a=3、b=4、c=5时,计算(3² + 4²) - 5² 的结果,应该等于0。
若结果为零,则证明了定理的正确性。
三、相似三角形证明法相似三角形证明法利用相似三角形的性质来证明勾股定理。
根据三角形的相似关系,我们可以得到两个直角三角形的对应边比例相等,进而利用比例关系计算出三角形的边长。
例如,我们将较小的直角三角形的直角边和斜边分别记为a/b/c,将较大的直角三角形的直角边和斜边分别记为ka/kb/kc(k为正实数)。
根据相似三角形的定义,我们可以得到a/b = ka/kb,从而得出ka² + kb² = kc²。
通过确认两个三角形相似真实成立,我们可以证明勾股定理的正确性。
四、向量证明法向量证明法是一种利用向量运算的证明方法。
我们可以考虑两个向量(a,b)和(c,0),这两个向量的内积等于它们的模的乘积。
根据向量的定义,我们可以得到a·c + b·0 = (a² + b²)·(c² +0²)^1/2。
勾股定理16种证明方法

勾股定理的证明【证法1】(课本的证明)做8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 ,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abc ab b a 214214222⨯+=⨯++, 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()2b a +.∴()22214c ab b a +⨯=+. ∴ 222c b a =+.【证法3】(赵爽证明) 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ab21. 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()2a b -.∴ ()22214c a b ab =-+⨯.∴ 222c b a =+. 【证法4】(1876年美国总统Garfield 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ab21. 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()221b a +. ∴ ()222121221c ab b a +⨯=+. ∴ 222c b a =+.【证法5】(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 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abS c 2122⨯+=,∴ 222c 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 = 90∵ ∠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 =2a .同理可证,矩形MLEB 的面积 =2b .∵ 正方形ADEB 的面积= 矩形ADLM 的面积 + 矩形MLEB 的面积 ∴ 222b a c += ,即 222c 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 .AD ∶AC = AC ∶AB , 即 AB AD AC •=2.同理可证,ΔCDB ∽ ΔACB ,从而有 AB BD BC •=2. ∴ ()222AB AB DB AD BC AC =•+=+,即 222c b a =+. 【证法9】(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 -+•-+=++21438 =ab b 212-, 985S S S +=,∴ 824321S ab b S S --=+= 812S S b -- . ②把②代入①,得= 922S S b ++ = 22a b +.∴ 222c b a =+.【证法10】(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 + ∠∴ ∠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 ++++=2c , 即 222c b a =+. 【证法11】(利用切割线定理证明)在Rt ΔABC 中,设直角边BC = a ,AC = b ,斜边AB = c . 如图,以B 为圆心a 为半径作圆,交AB 及AB 的延长线分别于D 、E ,则BD = BE = BC = a . 因为∠BCA = 90º,点C 在⊙B 上,所以AC 是⊙B 的切线. 由切割线定理,得=()()BD AB BE AB -+ =()()a c a c -+= 22a c -,即222a cb -=, ∴ 222c b a =+. 【证法12】在Rt ΔABC 中,设直角边BC . 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 222b a c +=, ∴ 222c b a =+.【证法13】在Rt ΔABC 中,设直角边BC = a ,作Rt ΔABC 的内切圆⊙O ,切点分别为D 、E 、F (如图),设⊙O 的半径为r .∵ AE = AF ,BF = BD ,CD = CE ,∴ ()()()BF AF CD BD CE AE AB BC AC +-+++=-+= CD CE += r + r = 2r,即 r c b a 2=-+, ∴ c r b a +=+2.∴ ()()222c r b a +=+,即 ()222242c rc r ab b a ++=++,∵ab S ABC 21=∆,∴ ABC S ab ∆=42, 又∵ AOC BOCAOB ABC S S S S ∆∆∆∆++= = br ar cr 212121++ = ()r c b a ++21= ()r c c r ++221= rc r +2,∴()ABC S rc r ∆=+442, ∴ ()ab rc r242=+,∴ 22222c ab ab b a +=++, ∴ 222c b a =+.【证法14】(利用反证法证明)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 .假设222c b a ≠+,即假设 222AB 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,222AB BC AC ≠+的假设不能成立.∴ 222c b a =+. 【证法15】(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 ()22214c ab b a +⨯=+ =22c ab +.∴ 22222c ab ab b a +=++,∴ 222c b a =+. 【证法16】(陈杰证明)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 . 做两个边长分别为a 、b 的正方形(b>a ),把它们拼成如图所示形状,使E 、H 、M 三点在一条直线上. 用数字表示面积的编号(如图).在EH = b 上截取ED = a ,连结DA 、DC , 则 AD = c .∵ EM = EH + HM = b + a , ED = a , ∴ DM = EM ―ED = ()a b +―a = b . 又∵ ∠CMD = 90º,CM = a ,∠AED = 90º, AE = b , ∴ Rt ΔAED ≌ Rt ΔDMC .∴ ∠EAD = ∠MDC ,DC = AD = c . ∵ ∠ADE + ∠ADC+ ∠MDC =180º,∠ADE + ∠MDC = ∠ADE + ∠EAD = 90º, ∴ ∠ADC = 90º.∴ 作AB ∥DC ,CB ∥DA ,则ABCD 是一个边长为c 的正方形. ∵ ∠BAF + ∠FAD = ∠DAE + ∠FAD = 90º, ∴ ∠BAF=∠DAE .连结FB ,在ΔABF 和ΔADE 中,∵ AB =AD = c ,AE = AF = b ,∠BAF=∠DAE , ∴ ΔABF ≌ ΔADE .∴ ∠AFB = ∠AED = 90º,BF = DE = a . ∴ 点B 、F 、G 、H 在一条直线上. 在Rt ΔABF 和Rt ΔBCG 中,∵ AB = BC = c ,BF = CG = a , ∴ Rt ΔABF ≌ Rt ΔBCG .∵ 54322S S S S c +++=, 6212S S S b ++=, 732S S a +=,76451S S S S S +===,∴6217322S S S S S b a ++++=+ =()76132S S S S S ++++=5432S S S S +++=2c ∴ 222c b a =+.。
勾股定理的十六种证明方法
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勾股定理的几种证明方法我们刚刚学了勾股定理这重要的知识,老师告诉我们,勾股定理的证明方法非常得多,其数量之大足可以撰写出一部书来,我对知识的探求欲望被激发了出来,随即到网络上查找了勾股定理的证明方法,现在我收集到了几种。
【证法1】(课本的证明)做8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 ,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abc ab b a 214214222⨯+=⨯++, 整理得 222c b a =+.这是课本上面为我们提供的毕达哥拉斯的证明方法,我在网络上查阅资料发现:毕达哥拉斯是西方公认的发现勾股定理的数学家,因此,我们可以在外国的一些资料上发现,勾股定理在西方被称为毕达格拉斯定理。
【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c2.∵ 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()2b a +.∴ ()22214c ab b a +⨯=+. ∴ 222c b a =+.这个证明对我来讲也很好理解,它利用了全等三角形的性质和因式分解的知识,这对于我们初二的学生来说,是能够领会的。
勾股定理各种证明方法
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勾股定理各种证明方法勾股定理是数学中的一条基本定理,它揭示了直角三角形边长之间的关系。
在几何学中,勾股定理有许多不同的证明方法,每一种方法都能够帮助我们更好地理解这个定理。
本文将介绍勾股定理的一些主要证明方法。
一、几何证明法:几何证明法是最常见的勾股定理的证明方法之一。
它基于对直角三角形的几何性质进行推理和推导。
最简单的几何证明法可以通过绘制一个直角三角形和相应的三条边来实现。
以直角三角形ABC为例,其中∠C为直角。
假设a、b、c分别为三条边的长度,根据勾股定理,可以得到a² + b² = c²。
二、代数证明法:代数证明法通过代数运算和方程推导来证明勾股定理。
假设直角三角形的两条直角边分别为a和b,斜边为c。
可以将直角三角形的三个边长的平方进行展开,得到:a² + b² = c²进一步,可以进行变形运算,通过加减乘除等代数运算,将表达式转化为等式,从而证明勾股定理。
代数证明法主要依靠方程推导和代数运算的技巧,对于喜欢数学的人来说,这种证明方法既简单又有趣。
三、相似三角形证明法:相似三角形证明法是一种基于相似三角形性质的证明方法。
它利用了直角三角形内角和外角之间的关系,以及直角三角形的边比例。
假设直角三角形ABC中∠C为直角,根据相似三角形性质,可以得到∆ABC与∆ACD和∆BCD相似。
因此,利用相似三角形的性质,可以通过边长的比例关系来证明勾股定理。
四、解析几何证明法:解析几何证明法是一种基于坐标几何和代数的证明方法。
假设直角三角形ABC中∠C为直角,可以在一个平面直角坐标系中取点A(0,0),B(b,0),C(0,c)。
通过计算点A、B和C之间的距离,可以得到边长a、b和c之间的关系。
利用距离公式以及勾股定理的性质,可以进行代数推导和计算,从而证明勾股定理。
五、三角函数证明法:三角函数证明法是一种基于三角函数理论的证明方法。
通过定义三角函数的关系,例如正弦、余弦和正切函数,可以将直角三角形中的边长和角度之间的关系转化为三角函数间的等式式或方程。
勾股定理16种验证策略
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勾股定理16种验证策略1. 几何证明法通过构建直角三角形的几何图形,证明勾股定理成立。
2. 代数证明法利用代数运算和等式推导,将直角三角形的边长平方表示出来,证明勾股定理成立。
3. 向量证明法将直角三角形的边通过向量表示,并利用向量的内积和模长的关系,证明勾股定理成立。
4. 三角函数证明法利用正弦、余弦和正切等三角函数的关系式,将直角三角形的边长关联起来,证明勾股定理成立。
5. 数学归纳法采用数学归纳法,先证明勾股定理对于最简单的情况成立,再通过推理证明对于更复杂的情况也成立。
6. 相似三角形证明法通过构造相似的三角形,利用比例关系和相似三角形的性质,证明勾股定理成立。
7. 微积分证明法利用微积分的方法,对直角三角形的边长进行函数表示,然后求取函数的导数和积分,证明勾股定理成立。
8. 积分几何证明法通过对直角三角形的边长进行积分几何的分析,利用积分几何的定理,证明勾股定理成立。
9. 数学分析证明法通过数学分析的方法对直角三角形的边长进行求导、求极限等操作,证明勾股定理成立。
10. 反证法假设勾股定理不成立,通过推理推导出矛盾的结论,从而证明勾股定理成立。
11. 图论证明法通过将直角三角形的边长画成图形,在图论的框架下进行证明,证明勾股定理成立。
12. 抽象代数证明法利用抽象代数的相关知识和结构,对直角三角形的边长进行抽象化的操作,证明勾股定理成立。
13. 构造证明法通过构造合适的例子和图形,演示勾股定理成立的过程,证明勾股定理成立。
14. 解析几何证明法利用解析几何的坐标系和坐标运算,对直角三角形的边长进行分析和计算,证明勾股定理成立。
15. 三角形相似定理证明法利用三角形相似定理,将直角三角形与其他三角形进行比较,从而证明勾股定理成立。
16. 概率统计证明法通过概率统计的方法,分析直角三角形的边长的概率分布和统计特征,证明勾股定理成立。
以上是勾股定理的16种验证策略,每种策略都可以用来证明勾股定理的成立。
勾股定理论文
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勾股定理论文勾股定理是数学中的一个重要定理,它是解决直角三角形问题的基本工具。
勾股定理最早出现在古代中国的《周髀算经》中,其中记载了一种求直角三角形边长的方法。
勾股定理的数学表述是:在一个直角三角形中,两直角边的平方和等于斜边的平方,即a² + b² = c²。
勾股定理有着广泛的应用,不仅在数学中有重要作用,还应用于物理、工程等各个领域。
物理中常用勾股定理来解决力学和动力学问题,工程中常用勾股定理来计算建筑和桥梁的尺寸。
此外,勾股定理还可以应用于计算机图形学中的三维旋转和变换问题。
在数学证明中,勾股定理有多种证明方法。
其中最著名的是毕达哥拉斯的证明,他使用了几何构造的方法。
此外,还有代数证明、几何相似性证明等。
这些证明方法各有特点,但都能很好地解释为什么勾股定理成立。
勾股定理的应用广泛且重要,因此在数学教育中被广泛教授。
学生通常在初中阶段开始学习勾股定理,并通过求解直角三角形的问题来实践这个定理。
通过勾股定理的学习,学生能够培养逻辑思维、分析问题和解决问题的能力。
在我看来,勾股定理是数学中的一颗明珠,不仅有着深远的数学意义,也对现实生活有重要的实用价值。
勾股定理的出现,不仅丰富了数学的内容,也为其他学科的发展提供了重要的工具。
我相信勾股定理在未来仍然会发挥更大的作用,并且可能会有更多新的应用领域被发现。
总之,勾股定理是一个重要的数学定理,它在解决直角三角形问题和其他领域中具有广泛的应用。
通过学习勾股定理,不仅可以培养学生的数学思维能力,还可以帮助他们解决实际生活中的问题。
我相信勾股定理在数学研究和应用中的地位将会越来越重要。
勾股定理的所有证明方法
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勾股定理的所有证明方法勾股定理是数学中的经典定理,也是最为著名的几何定理之一。
它指出,对于一个直角三角形,其斜边的平方等于两腰的平方和。
这个定理的证明方法有很多种,本文将介绍其中的一些。
1. 几何证明法几何证明法是最为直观的证明方法,它通过图形的构造和几何关系的推导来证明定理的正确性。
具体来说,我们可以通过以下步骤来进行证明:(1)画出一个直角三角形ABC,其中∠B为直角,边长分别为a、b、c。
(2)以AB为直角边,画出一个正方形ACDE,使得AE=AB=c。
(3)以BC为直角边,画出一个正方形BFGH,使得BG=BC=a。
(4)连接DG、EF两条线段,交于点I。
(5)由于正方形的对角线相等,因此DI=AF=c,EI=BF=a。
(6)根据正方形的性质可知,DG=GH=EF=EI=a。
(7)因此,三角形ADI、BFI、DGH都是等腰直角三角形,且它们的底边分别为a、b、c。
(8)根据勾股定理可知,ADI和BFI的斜边分别为c和a,因此它们的底边分别为b。
(9)由此可得,b=c-a和b=a-c,即勾股定理成立。
2. 代数证明法代数证明法是通过代数运算来证明定理的正确性。
具体来说,我们可以通过以下步骤来进行证明:(1)假设有一个直角三角形ABC,其中∠B为直角,边长分别为a、b、c。
(2)根据勾股定理可知,c=a+b。
(3)将上式移项得到a=c-b。
(4)同理可得b=c-a。
(5)因此,勾股定理成立。
3. 平面几何证明法平面几何证明法是通过平面几何中的相关定理和性质来证明定理的正确性。
具体来说,我们可以通过以下步骤来进行证明:(1)假设有一个直角三角形ABC,其中∠B为直角,边长分别为a、b、c。
(2)作AC的垂线BD,交于点E。
(3)根据勾股定理可知,c=a+b。
(4)根据相似三角形的性质可知,BDE和ABC相似。
(5)因此,BD/AB=DE/AC,即BD/c=DE/a。
(6)移项得到BD=c/a。
勾股定理所有的证明方法
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勾股定理的证明方法有很多种,以下是一些常见的证明方法:
1. 直角三角形法:在直角三角形中,将直角边上的点与斜边上的点连接,形成两个小的直角三角形,利用直角三角形的性质进行证明。
2. 相似三角形法:利用直角三角形的相似性质,将直角三角形进行缩放,使得三个边长满足勾股定理。
3. 面积法:通过计算直角三角形的面积,利用面积公式进行证明。
4. 指数法:利用指数的运算性质,将勾股定理表示为指数形式,从而进行证明。
5. 旋转法:将直角三角形进行旋转,使得直角边与斜边平行,然后利用平行线的性质进行证明。
6. 平行线法:利用平行线的性质,将勾股定理转化为平行线之间的距离关系进行证明。
7. 向量法:利用向量的运算性质,将勾股定理表示为向量形式,从而进行证明。
8. 极坐标法:利用极坐标的运算性质,将勾股定理表示为极坐标形式,从而进行证明。
9. 逆命题法:通过证明勾股定理的逆命题,即满足勾股定理的三个正数必然是直角三角形的边长,从而证明勾股定理。
以上只是一些常见的勾股定理证明方法,实际上还有很多其他的方法。
这些方法各有特点,有的方法适用于教学,有的方法适用于研究,可以根据需要选择不同的证明方法。
勾股定理证明方法通用六篇
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勾股定理证明方法通用六篇勾股定理证明方法范文1勾股定理是几何学中的明珠,充满魅力,于是千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者,有普通百姓,也有尊贵的政要权贵,甚至有国家总统. 也许是因为勾股定理既重要又简单,更容易吸引人,才使它成百次地反复被人炒作,反复被人论证. 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. 实际上还不止这些,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. 这是任何定理无法比拟的. 下文选取部分较为精彩的证明方法,供同学们参考.方法1:课本方法:直接在直角三角形三边上画正方形,如图.利用三个正方形面积之间的关系,从而得到直角三角形三边之间的关系. 基于完全可以接受的朴素观念,既直观又简单,任何人都看得懂.方法2:在中国古代的数学家中,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”,用数形结合的方法,给出了勾股定理的详细证明.在这幅“勾股圆方图”中,以弦为边长得到的正方形ABDE是由4个相同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■;中间的小正方形边长为b-a,则面积为(b-a)2. 于是便可得如下的式子:4×■+(b-a)2=c2,化简后便可得:a2+b2=c2. 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.方法3:美国第十七任总统J·A·加菲尔德(1831~1888)在学生时代对初等数学就具有强烈的兴趣和高超的才能,在1876年(当时他是众议院议员,5年后当选为美国总统),给出了勾股定理一个漂亮的证明,证明的思路是利用等积思想,如下图.S梯形ABCD=■(a+b)2=■. ①又S梯形ABCD=SAED+SEBC+SCED=■=■. ②比较以上两式,便得a2+b2=c2.这一证明由于用了梯形面积公式和三角形面积公式,从而使证明相当简洁.从勾股定理还推广出很多新的定理和应用,有兴趣的同学可以尝试证明. 如:欧几里得在他的《几何原本》中给出了勾股定理的推广定理:“直角三角形斜边上的一个直边形,其面积为两直角边上两个与之相似的直边形面积之和.”从上面这一定理可以推出下面的定理:“以直角三角形的三边为直径作圆,则以斜边为直径所作圆的面积等于以两直角边为直径所作两圆的面积和.”勾股定理还可以推广到空间:以直角三角形的三边为对应棱作相似多面体,则斜边上的多面体的表面积等于直角边上两个多面体表面积之和.勾股定理证明方法范文21本章内容概述直角三角形是一种极常见而特殊的三角形,它有许多性质,如两个锐角互余,30°的角所对的直角边等于斜边的一半.本章所研究的勾股定理,是直角三角形的非常重要的性质,有极其广泛的应用.平角的一半就是直角,空间中一条水平方向的直线和另一条铅垂方向的相交直线也相交成一个直角,直角是生产和生活中最常见的特殊角.勾股定理指出了直角三角形三边之间的数量关系,这就搭建起了几何图形和数量关系之间的一座桥梁,从而发挥了重要的作用.勾股定理不仅在平面几何中是重要的定理,而且在三角学、解析几何学、微积分学中都是理论的基础,定理对现代数学的发展也产生了重要而深远的影响.没有勾股定理,就难以建立起整个数学的大厦.所以,勾股定理不仅被认为是平面几何中最重要的定理之一,也被认为是数学中最重要的定理之一.本章分为两节,第一节介绍勾股定理及其应用,第二节介绍勾股定理的逆定理及其应用.在第一节中,教科书安排了对勾股定理的观察、计算、猜想、证明及简单应用的过程.教科书首先简略讲述了毕达哥拉斯从观察地面图案的面积关系发现勾股定理的传说故事,并让学生也去观察同样的图案,以发现等腰直角三角形这种特殊直角三角形下的特殊面积关系.在进一步的“探究”中又让学生对某些直角三角形进行计算,计算以直角三角形两直角边为边长的小正方形的面积和以斜边为边长的正方形的面积,发现以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.然后对更一般的结论提出了猜想.历史上对勾股定理证明的研究很多,得到了很多证明方法.教科书正文中介绍了公元3世纪三国时期中国数学家赵爽的证明方法.这是一种面积证法,依据是图形在经过适当切割后再另拼接成一个新图形,切割拼接前后图形的各部分的面积之和不变,即利用面积不变的关系和对图形面积的不同算法推出图形的性质.在教科书中,图17.1-6(1)中的图形经过切割拼接后得到图17.1-6(3)中的图形,证明了勾股定理.根据勾股定理,已知两条直角边的长a,b,就可以求出斜边c 的长.根据勾股定理还可以得到a2=c2-b2,b2=c2-a2,由此可知,已知斜边和一条直角边的长,就可以求出另一条直角边的长.也就是说,在直角三角形中,已知两条边的长,就可以求出第三条边的长.教科书相应安排了两个例题和一个“探究”栏目,让学生学习运用勾股定理解决问题,并运用定理证明了斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等.在第二节中,教科书首先让学生画出一些两边的平方和等于第三边的平方的三角形,可以发现画出的三角形都是直角三角形,从而作出猜想:如果三角形的三边满足两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形.教科书借助勾股定理和判定全等三角形的定理(SSS)证明了这个猜想,得到了勾股定理的逆定理.勾股定理的逆定理是判定一个三角形是直角三角形的一种重要依据.教科书安排了两个例题,让学生学会运用这个定理.本节结合勾股定理的逆定理的内容的展开,穿插介绍了逆命题、逆定理的概念,并举例说明原命题成立其逆命题不一定成立.为巩固这些内容,相应配备了一些练习和习题.2编写时考虑的几个问题2.1让学生经历勾股定理及其逆定理的探索过程勾股定理及其逆定理都是初等数学中的重要定理,同时,这两个定理也都是多数初中学生在教师的精心引导下通过探索能够发现并证明的定理,教学中要重视这两个定理的教学,在教学过程中要注意引导学生通过探索去发现图形的性质,提出一般的猜想,并获得两个定理的证明.教科书对勾股定理的教学,设计了一个从特殊到一般的探索、发现和证明的过程.先是很特殊的等腰直角三角形,再到一些特殊的直角三角形,再到一般直角三角形的结论证明的赵爽证法的引入.这是一个典型的探索和证明的过程.类似地,对勾股定理的逆定理,教科书也设计了从特殊结论到一般结论的探索和证明的完整过程.这样安排教学,有利于学生认识结论研究的必要性,培养学生对结论的探索兴趣和热情,培养学生发现、提出、分析和解决问题的能力和严密审慎的思考习惯.2.2通过介绍我国古代研究勾股定理的成就培养民族自豪感我国古代对数学有许多杰出的研究成果,许多成就为世界所瞩目和高度评价,在数学教学中应结合教学内容,适当介绍我国古代数学成就,培养学生爱国热情和民族自豪感.我国古代对勾股定理的研究就是一个突出的例子.根据成书年代不晚于公元前2世纪西汉时期的《周髀算经》进行推算,有可能在公元前21世纪大禹治水时人们就会应用“勾三股四弦五”的特殊结论,公元前6、7世纪时人们还知道了勾股定理的一般结论并能灵活运用结论解决许多实际测量问题.约公元3世纪三国时期赵爽为《周髀算经》作注写《勾股圆方图注》,用“弦图”对勾股定理给出了一般的证明,这是我国对勾股定理一般结论的最早的证明.我国古代不仅较早独立地发现了勾股定理有关“勾三股四弦五”的一些特殊结论,而且也比较早使用了巧妙的方法独立证明了勾股定理一般结论,在勾股定理的应用方面也有许多深入的研究并达到熟练的程度.从《周髀算经》对勾股定理的多方面的论述,此书所记录的在公元前6、7世纪时在我国人们已经能够熟练且自信地把勾股定理应用到任意边长的直角三角形的事实,可以推测在比《周髀算经》成书早得多的时候,我国对勾股定理不仅知其然而且知其所以然,只是缺少文献明确记载对定理的论证.这些,都说明我国古代劳动人民的卓越聪明才智,也是我国对世界数学的重要贡献,是值得我们自豪的.本章教科书结合教学内容介绍了我国古代对勾股定理的有关研究成果.在引言中介绍了现存的我国古代的数学著作中最早的著作《周髀算经》的记载“如果勾是三、股是四、那么弦是五”.勾股定理的证法很多,教科书为了弘扬我国古代数学成就,介绍了赵爽的证法.首先介绍赵爽“弦图”,然后介绍赵爽利用弦图证明命题1的基本思路.这些内容表现了我国古代劳动人民对数学的钻研精神和聪明才智,它是我国古代数学的骄傲.正因为此,赵爽“弦图”被选为2002年在北京召开的世界数学家大会的会徽.教科书还在习题中安排了我国古代数学著作《九章算术》中的问题,展现我国古代在勾股定理应用研究方面的成果.课本练习是一种重要的教学资源。
勾股定理的十六种证明方法
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勾股定理的十六种证明方法
1.几何法:构造一个直角三角形,利用勾股定理求出斜边长。
2. 代数法:将直角三角形三边的长度带入勾股定理的公式中,证明等式成立。
3. 数学归纳法:证明当斜边长为n时,勾股定理成立,再证明当斜边长为n+1时,勾股定理仍然成立。
4. 三角函数法:利用正弦、余弦、正切等三角函数的定义,证明勾股定理。
5. 相似三角形法:利用相似三角形的性质,证明勾股定理。
6. 矩形法:将一个直角三角形内切于一矩形中,从而证明勾股定理。
7. 差积公式法:利用差积公式(a+b)(a-b)=a-b,证明勾股定理。
8. 面积法:利用直角三角形的两条直角边构成一个矩形,证明勾股定理。
9. 旋转法:将一个直角三角形绕其斜边旋转,证明勾股定理。
10. 图像法:将勾股定理表示为x+y=z的图像,证明勾股定理。
11. 平行四边形法:将直角三角形内切于一个平行四边形中,从而证明勾股定理。
12. 三角形面积法:利用直角三角形的面积公式1/2ab,证明勾股定理。
13. 坐标法:将直角三角形的三个顶点的坐标表示出来,利用距离公式证明勾股定理。
14. 行列式法:利用行列式公式证明勾股定理。
15. 夹角法:通过两向量的夹角关系推导出勾股定理。
16. 对数法:利用对数函数的性质,证明勾股定理。
勾股定理16种证明途径
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勾股定理16种证明途径勾股定理是数学中一条重要的几何定理,它指出在直角三角形中,直角边的平方和等于斜边的平方。
本文将介绍勾股定理的16种证明途径。
1. 几何证明通过构造几何图形,利用平行线、相似三角形等几何性质来证明勾股定理。
2. 代数证明通过代数运算和方程的求解,将勾股定理转化为数学问题并证明。
3. 向量证明利用向量运算和向量的性质来证明勾股定理成立。
4. 科学计算证明利用计算机科学的方法,通过数值计算和模拟实验来论证勾股定理的正确性。
5. 几何相似证明通过几何相似的定义及相关性质,推导出勾股定理。
6. 枚举证明通过穷举直角三角形的边长组合,证明勾股定理在所有情况下都成立。
7. 数学归纳法证明通过归纳论证,证明勾股定理在特定情况下成立后,再扩展到所有情况。
8. 黎曼积分证明通过计算勾股定理中的三角函数的积分,证明定理的正确性。
9. 复数证明利用复数的性质和运算,推导出勾股定理成立。
10. 微积分证明通过对直角三角形某一边长的导数和其他边长的关系进行求导证明。
11. 数学逻辑证明通过数学逻辑推理,推导出勾股定理的正确性。
12. 平行四边形证明通过利用平行四边形的性质,将勾股定理转化为平行四边形的关系来证明。
13. 矩阵证明利用矩阵的乘法和特性,将勾股定理转化为矩阵运算的问题来证明。
14. 动态几何证明通过动态几何软件进行几何运算和构造,反复演示直角三角形的变化来证明定理。
15. 平面拓扑证明通过平面拓扑的理论,引入拓扑性质讨论直角三角形构造和斜边的关系。
16. 微分几何证明通过微分几何的定理和公式,推导出勾股定理的正确性。
以上是勾股定理的16种证明途径,每种途径都有其独特的证明思路和方法。
通过了解不同的证明方式,可以更好地理解和应用勾股定理。
【最新】勾股定理证明方法-word范文 (8页)
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早在4000多年前,中国的大禹曾在治理洪水的过程中利用勾股定理来测量两地的地势差。
迄今为止,关于勾股定理的证明方法已有500余种,各种证法融几何知识与代数知识于一体,完美地体现了数形结合的魅力。
让我们动起手来,拼一拼,想一想,娱乐几种,去感悟数学图1的神奇和妙趣吧!一、拼图法证明(举例12种)拼法一:用四个相同的直角三角形(直角边为a、b,斜边为c)按图2拼法。
问题:你能用两种方法表示左图的面积吗?对比两种不同的表示方法,你发现了什么?图22 分析图2:S正方形=(a+b)= c2 + 4×ab 2化简可得:a2+b2 = c2拼法二:做8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,再做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们像左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a2+b2+4×ab = c2+4×ab整理得 a2+b2 = c2 22拼法三:用四个相同的直角三角形(直角边为a、b,斜边为c)按图3拼法。
问题:图3是由三国时期的数学家赵爽在为《周髀算经》作注时给出的。
在图3中用同样的办法研究,你有什么发现?你能验证a2+b2=c2吗?图3图4分析图3:S正方形= c2 =(a-b)2+ 4×ab 2化简可得:a2+b2 = c2观察图2、图3与图4的关系,并用一句话表示你的观点。
图4为图2与图3面积之和。
拼法四:用两个完全相同的直角三角形(直角边为a、b,斜边为c)按图5拼法。
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勾股定理的十六种证明方法【证法1】此主题相关图片如下:做8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,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a^2+b^2+4*(ab/2)=c^2+4*(ab/2)整理得到:a^2+b^2=c^2。
【证法2】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/2.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.∵ RtΔHAE ≌ RtΔEBF,∴∠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.∵ RtΔGDH ≌ RtΔHAE,∴∠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(a+b)^2.∴(a+b)^2=c^2+4*(ab/2),∴ a^2+b^2=c^2。
此主题相关图片如下:【证法3】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/2. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状.∵ RtΔDAH ≌ RtΔABE,∴∠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(b-a)^2.∴(b-a)^2+4*(ab/2)=c^2,∴ a^2+b^2=c^2。
此主题相关图片如下:【证法4】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/2. 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.∵RtΔEAD ≌RtΔCBE,∴∠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c^2/2.又∵∠DAE = 90º, ∠EBC = 90º,∴AD∥BC.∴ABCD是一个直角梯形,它的面积等于(a+b)^2/2(a+b)^2/2=2*ab/2+c^2/2,∴a^2+b^2=c^2。
此主题相关图片如下:【证法5】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RtΔGEF ≌ RtΔEBD,∴∠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.∵ RtΔABC ≌ RtΔEBD,∴∠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a^2+b^2=S+2*ab/2c^2=S+2*ab/2∴ a^2+b^2=c^2。
此主题相关图片如下:【证法6】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,∴ RtΔBMQ ≌ RtΔBCA.同理可证RtΔQNF ≌ RtΔAEF.从而将问题转化为【证法4】(梅文鼎证明).此主题相关图片如下:【证法7】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a^2/2,ΔGAD的面积等于矩形ADLM的面积的一半,∴矩形ADLM的面积 =a^2.同理可证,矩形MLEB的面积 =b^2.∵正方形ADEB的面积= 矩形ADLM的面积 + 矩形MLEB的面积∴ a^2+b^2=c^2。
此主题相关图片如下:【证法8】如图,在RtΔABC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.AD∶AC = AC ∶AB,即 AC^2=AD*AB.同理可证,ΔCDB ∽ ΔACB,从而有 BC^2=BD*AB.∴ AC^2+BC^2=(AD+BD)*AB=AB^2,即 a^2+b^2=c^2。
此主题相关图片如下:【证法9】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,∴ RtΔDHA ≌ RtΔBCA.∴ DH = BC = a,AH = AC = b.由作法可知, PBCA 是一个矩形,所以 RtΔAPB ≌ RtΔBCA. 即PB =CA = b,AP= a,从而PH = b―a.∵ RtΔDGT ≌ RtΔBCA ,RtΔDHA ≌ RtΔBCA.∴ RtΔDGT ≌ RtΔDHA .∴ 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此主题相关图片如下:【证法10】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,∴ RtΔHBT ≌ RtΔABE.∴ HT = AE = a.∴GH = GT―HT = b―a.又∵∠GHF + ∠BHT = 90º,∠DBC + ∠BHT = ∠TBH + ∠BHT = 90º,∴∠GHF = ∠DBC.∵DB = EB―ED = b―a,∠HGF = ∠BDC = 90º,∴ RtΔHGF ≌ RtΔBDC. 即 S7=S2.过Q作QM⊥AG,垂足是M. 由∠BAQ = ∠BEA = 90º,可知∠ABE= ∠QAM,而AB = AQ = c,所以RtΔABE ≌ RtΔQAM . 又RtΔHBT ≌RtΔABE. 所以RtΔHBT ≌ RtΔQAM .即 S8=S5.由RtΔABE ≌ RtΔQAM,又得QM = AE = a,∠AQM= ∠BAE.∵∠AQM + ∠FQM = 90º,∠BAE + ∠CAR = 90º,∠AQM = ∠BAE,∴∠FQM = ∠CAR.又∵∠QMF = ∠ARC = 90º,QM = AR = a,∴ RtΔQMF ≌ RtΔARC. 即S4=S6.此主题相关图片如下:【证法11】在RtΔABC中,设直角边BC = a,AC = b,斜边AB = c. 如图,以B为圆心a为半径作圆,交AB及AB的延长线分别于D、E,则BD = BE = BC = a. 因为∠BCA = 90º,点C在⊙B上,所以AC是⊙B 的切线. 由切割线定理,得此主题相关图片如下:【证法12】在RtΔABC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,有此主题相关图片如下:【证法13】在RtΔABC中,设直角边BC = a,AC = b,斜边AB = c. 作RtΔABC的内切圆⊙O,切点分别为D、E、F (如图),设⊙O的半径为r.∵AE = AF,BF = BD,CD = CE,∴AC+BC-AB=(AE+CE)+(BD+CD)-(AF-BF)= CE+CD= r + r = 2r,此主题相关图片如下:【证法14】如图,在RtΔABC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.此主题相关图片如下:【证法15】此主题相关图片如下: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(a+b)^2=a^2+2ab+b^2;把正方形ABCD划分成上方右图所示的几个部分,则正方形ABCD的面此主题相关图片如下:。