几种简单证明勾股定理的方法(精)

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证明勾股定理多种常用方法

证明勾股定理多种常用方法

勾股定理是数学原理,那该怎么证明呢?证明的过程是怎样的呢?下⾯就是百分⽹店铺给⼤家整理的如何证明勾股定理内容,希望⼤家喜欢。

证明勾股定理的⽅法⼀ 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,以弦为边长玫秸?叫蜛BDE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) 稍后⼀点的刘徽在证明勾股定理时也是⽤以形证数的⽅法,刘徽⽤了“出⼊相补法”即剪贴证明法,他把勾股为边的正⽅形上的某些区域剪下来(出),移到以弦为边的正⽅形的空⽩区域内(⼊),结果刚好填满,完全⽤图解法就解决了问题。

再给出两种 1。

做直⾓三⾓形的⾼,然后⽤相似三⾓形⽐例做出。

2。

把直⾓三⾓形内接于圆。

然后扩张做出⼀矩形。

最后⽤⼀下托勒密定 证明勾股定理的⽅法⼆ 勾股定理:在Rt△ABC中,AB⊥AC,则:AB^2+AC^2=BC^2。

该定理有不同的证明⽅法,现⽤⼀种⽅法证明如下:如图作4个与Rt△ABC全等的三⾓形。

不失⼀般性地设AB>AC。

很明显,4个直⾓三⾓形的⾯积+⼩正⽅形的⾯积=⼤正⽅形的⾯积。

∴4(AB×AC/2)+(AB-AC)^2=BC^2,∴2AB×AC+AB^2-2AB×AC+AC^2=BC^2,∴AB^2+AC^2=BC^2。

特别地,当AB=AC时,看成⼩正⽅形的⾯积为0,得:2AB×AC=BC^2,改写⼀下就有:AB×AC+AB×AC=BC^2,得:AB^2+AC^2=BC^2。

[说明:当Ac>AB 时,将上述证明过程中的字母B、C调换⼀下就可以了。

勾股定理500种证明方法

勾股定理500种证明方法

勾股定理500种证明方法勾股定理是数学中的一条重要定理,它是说对于任意直角三角形,斜边的平方等于两个直角边的平方之和。

具体表达式如下:\[a^2+b^2=c^2\]这里,a和b是直角三角形的两条直角边,c是斜边。

欧几里得给出了最早的证明方法,他使用了几何构造和演绎的方法来证明这个定理。

1.欧氏证明方法:欧几里得通过将两个直角边的平方进行拼贴,得到一个正方形,并证明这个正方形的面积等于斜边的平方。

2.平行线切割法:通过平行线的切割,将直角三角形分割为几个图形,然后利用这些图形的面积关系证明勾股定理。

3.三角形面积法:通过计算直角三角形各个边上的高,然后将两个直角边的长度和其对应的高代入三角形面积公式,证明勾股定理。

4.变形推导法:将勾股定理移项变形,推导出其他几何定理,再反推回来证明勾股定理。

5.相似三角形法:利用两个直角三角形的相似性质,建立它们之间的边长比例,然后通过约分和乘法证明勾股定理。

6.余弦定理法:利用三角形的余弦定理,将三角形的边长和夹角之间的关系表达式代入勾股定理,然后进行化简证明。

7.对角线法:通过划分直角三角形的对角线,构造与角度相关的图形,然后运用几何性质证明勾股定理。

......(继续列举)这些只是勾股定理证明的几种常见方法,还有很多其他方法,涉及不同的数学分支和概念。

基于这三个基本量的几何关系,有许多方法可以推导出这个定理,每种证明方法都有其独特之处,展示了数学的丰富性和多样性。

通过探究不同的证明方法,我们可以增加对数学的理解和思维能力。

勾股定理是一个基本而重要的定理,它在数学和物理等领域中都有广泛的应用,所以了解多种证明方法可以帮助我们更好地理解和应用这个定理。

勾股定理十种详细证明方法

勾股定理十种详细证明方法

勾股定理十种详细证明方法嘿,咱今儿个就来聊聊那大名鼎鼎的勾股定理!你可别小瞧它,这可是数学世界里超级重要的一块儿宝藏呢!要说这勾股定理啊,那就是直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方。

就好像一个神奇的魔法公式,能解决好多好多问题。

那它都有哪些详细证明方法呢?咱先来说说第一种方法,拼图法。

就好像我们在玩拼图游戏一样,把几个图形巧妙地拼在一起,就能神奇地证明出勾股定理。

你说妙不妙?第二种呢,是面积法。

通过计算不同图形的面积,然后找到它们之间的关系,从而得出勾股定理。

这就好像是在一个大迷宫里找线索,最后找到了那关键的出口。

还有一种很有意思的方法,叫相似三角形法。

利用相似三角形的性质来证明勾股定理,就像是找到了打开宝藏大门的钥匙。

再说说代数法,把几何问题转化为代数问题,这可真是一种独特的思路,就如同给几何穿上了代数的外衣。

然后是割补法,把一个图形割开或者补全,从中发现勾股定理的奥秘,是不是很神奇呢?还有构造法,就像建筑师一样,巧妙地构造出一些图形来证明勾股定理。

另外,还有反证法,从反面去思考问题,来证明勾股定理的正确性,这可是很需要脑筋急转弯的哦!还有一种方法,是利用三角函数来证明,这就好像给勾股定理加上了一双翅膀,让它能飞得更高更远。

第九种方法是归纳法,通过一系列的例子归纳出勾股定理,就像是从一颗颗珍珠串成了一条美丽的项链。

最后一种呢,是利用向量来证明。

向量可是数学里的一把利剑,用它来证明勾股定理,那可真是威力无穷啊!你想想看,这十种方法,每一种都像是一把独特的钥匙,能打开勾股定理这扇神秘大门。

是不是很厉害?这勾股定理就像是数学王国里的一座坚固城堡,而这十种证明方法就是通往城堡的不同道路。

我们可以沿着这些道路,尽情地探索数学的奥秘,感受数学的魅力。

所以啊,别小看了这小小的勾股定理,它背后可有着大大的智慧呢!咱可得好好学。

勾股定理五种证明方法

勾股定理五种证明方法

勾股定理五种证明方法
1. 代数证明:假设直角三角形的两条直角边分别为a和b,斜
边为c。

根据勾股定理,我们有a^2 + b^2 = c^2。

将三条边的
长度代入该等式,进行计算验证即可证明。

2. 几何证明:通过绘制直角三角形,并利用几何原理证明。

例如,可以画一个正方形,然后在其两条相对边上各画一个相等的直角三角形,再使用平行四边形的性质可以得出a^2 + b^2
= c^2。

3. 相似三角形证明:假设两个直角三角形,已知其斜边比例为m:n,利用相似三角形的性质可以得出直角边的比例也是m:n,进而得到a^2 + b^2 = c^2。

4. 平行四边形法证明:利用平行四边形的性质,可通过画出一个具有相等对边的平行四边形来证明勾股定理。

通过平行四边形的性质可以得出a^2 + b^2 = c^2。

5. 微积分证明:利用微积分的知识可以证明勾股定理。

通过对直角三角形边长进行微分,并进行适当的运算,可以得到a^2 + b^2 = c^2。

这种证明方法比较复杂,需要较高的数学知识和
技巧。

几种简单证明勾股定理的方法

几种简单证明勾股定理的方法

几种简单证明勾股定理的方法勾股定理是一个著名的数学定理,它描述了直角三角形三条边的长度之间的关系。

下面是几种简单证明勾股定理的方法:方法一:特例验证法对于任意一个直角三角形,我们可以列出它的两条直角边的长度的平方和,以及斜边的长度的平方,验证它们是否相等。

例如,对于一个直角边分别为3和4的直角三角形,我们可以计算出它的斜边的长度为5,然后验证3²+4²=5²。

这种方法虽然简单,但是只适用于特例,不能推广到一般情况。

方法二:几何构造法将两个大小相同的直角三角形放在同一直线上,使得它们的斜边成为一条直线。

这时,我们可以证明两个三角形的面积之和等于底边长度之和的两倍。

由于两个三角形面积相等,因此可以得出底边长度之和等于斜边长度。

例如,对于两个直角边分别为a和b的直角三角形,它们的斜边长度分别为c,将它们放在同一直线上,使得它们的斜边成为一条直线。

可以证明两个三角形的面积之和等于底边长度之和的两倍,即ab/2+ab/2=c²/2。

因此,可以得出a²+b²=c²。

方法三:代数推导法通过代入特殊值的方式,可以得到勾股定理的公式。

例如,当直角三角形的两条直角边分别为3和4时,可以得出斜边的长度为5,然后代入公式3²+4²=5²得到验证。

这种方法虽然简单,但是只适用于已知直角三角形两条直角边长度的特殊情况。

方法四:平方法通过平方法证明勾股定理的思路是:将直角三角形的一条直角边平移到斜边所在的直线上方,与斜边重合。

这时,可以将直角三角形的一条直角边看作是斜边减去一条直角边的长度所得的差,因此可以得出斜边的平方等于两条直角边的平方和。

例如,对于一个直角边分别为a和b的直角三角形,可以将其一条直角边平移到斜边所在的直线上方,与斜边重合。

这时,可以将直角三角形的一条直角边看作是斜边减去一条直角边的长度所得的差,即a²+b²=c²。

十种方法证明勾股定理

十种方法证明勾股定理

十种方法证明勾股定理勾股定理是中学数学中最基本的定理之一,解决了数学中的许多问题。

它是一个既基础且实用的定理,有许多方法可以证明它,下面介绍十种方法:1.欧拉定理证明法:构造出一个直角三角形,把它的两条直角边对应的两个正方形放在直角三角形外面,另一条边对应的正方形放在直角三角形内部,再利用欧拉定理计算出三个正方形的面积,可以证明勾股定理。

2.代数证明法:利用代数的平方公式,把直角三角形的两条直角边平方相加,再把斜边平方,然后再将两者相减,得到一个等式,即可证明勾股定理。

3.数学归纳法证明:用数学归纳法证明勾股定理,证明当n为正整数时,定理成立。

4.相似三角形证明法:构造出相似的三角形,利用相似三角形的性质,可以推导出勾股定理。

5.向量证明法:用向量的几何意义证明勾股定理,首先利用向量的长度和夹角的公式计算出向量的长度和夹角,再利用向量的点积公式计算出勾股定理中的各个变量,最后推导出勾股定理。

6.割圆术证明法:利用割圆术将直角三角形对角线作为半径画圆,利用圆上弧角定理,可以得到勾股定理。

7.平面几何证明法:用平面几何证明勾股定理,利用平面几何图形的形状和大小关系,推导出勾股定理。

8.解析几何证明法:用解析几何证明勾股定理,利用平面直角坐标系,将三角形的三个点用坐标表示出来,推导出勾股定理。

9.三角函数证明法:用三角函数证明勾股定理,利用三角函数的性质,将三角形分离出直角三角形和非直角三角形,再用三角函数计算出各个变量,推导出勾股定理。

10.古希腊证明法:古希腊人对勾股定理有自己的证明方法,即利用几何图形的形状和大小,通过构造几何图形推导出勾股定理。

这些证明方法都可以证明勾股定理的正确性,它们有不同的适用范围和难度级别,可以根据自己的水平和兴趣选择合适的证明方法。

勾股定理的十六种证明方法

勾股定理的十六种证明方法

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ab c 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()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. ∴ ∠D EC = 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,21222ab S b a ⨯+=+ab S 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 = 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 =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,∠P AC = 90º, ∴ ∠DAH = ∠BAC . 又∵ ∠DHA = 90º,∠BCA = 90º, AD = AB = c ,∴ Rt ΔDHA ≌ Rt ΔBCA .∴ DH = BC = a ,AH = AC = b .K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 . T F ⊥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98812212S S S S b S S c ++--++== 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 ∠ABER= ∠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AD AE AC ∙=2=()()BD AB BE AB -+ =()()a c a c -+= 22a c -,即222a c b -=, ∴ 222c b a =+.【证法12】(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 222b a c +=,∴ 222c b a =+.【证法13】(作直角三角形的内切圆证明)在Rt ΔABC 中,设直角边BC = a ,AC = b ,斜边AB = c . 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∵ AO C BO CAO B ABC S S S S ∆∆∆∆++= = brar 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)E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 +=,D DC M76451S S S S S +===, ∴6217322S S S S S b a ++++=+ =()76132S S S S S ++++=5432S S S S +++=2c ∴ 222c b a =+.勾股定理有367种证明方法,最著名的有5种:梅文鼎证明、项明达证明、赵浩杰证明、欧几里得证明、欧几里得的证法。

一次性说清楚勾股定理的几种详细证明方法

一次性说清楚勾股定理的几种详细证明方法

1. 几何拼贴法(欧几里得证明)证明过程:设直角三角形ABC,其中∠C是直角,AB是斜边,AC和BC是直角边。

1. 构造一个边长为AB的正方形,记为PQRS。

2. 在PQRS内部,构造四个与ABC全等的直角三角形,分别记为APB、BQC、CRD和DSA,使得每个三角形的直角顶点位于正方形的一个顶点。

3. 这四个三角形将PQRS分成五个部分:四个直角三角形和一个小正方形EFGH。

4. 小正方形EFGH的边长等于AC或BC。

5. 大正方形PQRS的面积是AB²。

6. 小正方形EFGH的面积是AC²或BC²。

7. 四个直角三角形的总面积是4 × (1/2) × AC × BC = 2 × AC × BC。

8. 由于PQRS = EFGH + 4个三角形ABC的面积,我们有:AB² = AC² + 2 × AC × BC + BC²9. 由于2 × AC × BC = AC² + BC²(因为AC = BC),所以:AB² = AC² + BC²这就证明了勾股定理。

2. 代数法证明过程:设直角三角形的直角边长度分别为a和b,斜边长度为c。

1. 根据勾股定理,我们需要证明a² + b² = c²。

2. 假设直角三角形的斜边长度c是由直角边长度a和b通过某种代数关系确定的。

3. 在直角三角形中,根据毕达哥拉斯定理,斜边的长度是直角边长度的平方和的平方根,即:c = √(a² + b²)4. 平方两边得到:c² = a² + b²这就完成了勾股定理的代数证明。

3. 动态证明法证明过程:1. 设直角三角形ABC,其中∠C是直角,AB是斜边,AC和BC是直角边。

勾股定理五种证明方法

勾股定理五种证明方法

勾股定理五种证明方法1. 几何证明法勾股定理是数学中的基本定理之一,用于描述直角三角形的边长关系。

根据勾股定理,直角三角形的斜边的平方等于两个直角边的平方和。

几何证明法是最直观的证明方法之一。

我们可以通过绘制一个正方形来证明勾股定理。

假设直角三角形的两个直角边分别为a和b,斜边为c。

我们可以将这个三角形绘制在一个边长为a+b的正方形内。

将正方形分成四个小正方形,其中三个小正方形的边长分别为a,b和c。

通过计算小正方形的面积,我们可以得出结论:c^2 = a^2 + b^2。

2. 代数证明法代数证明法是另一种常用的证明勾股定理的方法。

这种方法使用代数运算和方程的性质来证明定理。

假设直角三角形的两个直角边分别为a和b,斜边为c。

我们可以通过使用平方的性质来证明勾股定理。

根据勾股定理,我们有:c^2 = a^2 + b^2。

我们可以将c^2展开为(a + b)2,即:c2 = (a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2。

通过对比等式两边的表达式,我们可以得出结论:2ab = 0。

由于直角三角形的边长必须为正数,因此我们可以得出结论:ab = 0。

这意味着a或b至少有一个为0。

如果a为0,那么直角三角形就变成了一个直角边长为b的直角三角形,此时勾股定理显然成立。

同样地,如果b为0,那么直角三角形就变成了一个直角边长为a的直角三角形,此时勾股定理也成立。

综上所述,勾股定理成立。

3. 数学归纳法证明数学归纳法是一种常用的证明数学命题的方法,它通常用于证明自然数的性质。

虽然勾股定理是针对直角三角形的,但我们可以通过数学归纳法证明勾股定理对于所有正整数的直角三角形都成立。

首先,我们证明当直角三角形的直角边长度为1时,勾股定理成立。

这是显而易见的,因为直角三角形的斜边长度必然大于1,所以直角边长度为1的直角三角形一定满足勾股定理。

然后,我们假设当直角三角形的直角边长度为k时,勾股定理成立。

即假设a^2 + b^2 = c^2,其中a和b分别为直角三角形的直角边,c为斜边。

证明勾股定理的4种方法

证明勾股定理的4种方法

证明勾股定理的4种方法证明勾股定理的4种方法今天小编为大家精心整理了一篇有关数学的相关内容,以供大家阅读,更多信息请关注学习方法网!勾股定理是一个基本的几何定理,是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,用代数思想解决几何问题的最重要的工具之一,也是数形结合的纽带之一。

在中国,《周髀算经》记载了勾股定理的公式与证明,相传是在商代由商高发现,故又有称之为商高定理;三国时代的蒋铭祖对《蒋铭祖算经》内的勾股定理作出了详细注释,又给出了另外一个证明。

“勾三,股四,弦五”是勾股定理的一个最著名的例子。

当整数a,b,c满足a?2;+b?2;=c?2;这个条件时,(a,b,c)叫做勾股数组。

也就是说,设直角三角形两直角边为a和b,斜边为c,那么a?2;+b?2;=c?2;。

在中国数学史中同样源远流长,是中算的重中之重。

《周髀算经》中已有“勾三股四弦五”的记述,赵爽的《周髀算经》中将勾股定理表述为“勾股各自乘,并之,为弦实。

开方除之,即弦。

”勾股定理现发现约有400种证明方法,是数学定理中证明方法最多的定理之一。

下面我们一起来欣赏其中一些证明方法:方法一:赵爽“弦图”三国时期吴国数学家赵爽在为《周髀算经》作注解时,创制了一幅“勾股圆方图”,也称为“弦图”,这是我国对勾股定理最早的证明。

2002年世界数学家大会在北京召开,这届大会会标的中央图案正是经过艺术处理的“弦图”,标志着中国古代数学成就。

方法二:刘徽“青朱出入图”约公元263年,三国时代魏国的数学家刘徽为古籍《九章算术》作注释时,用“出入相补法”证明了勾股定理。

方法三:欧几里得“公理化证明”希腊数学家欧几里得(Euclid,公元前330~公元前275)在巨著《几何原本》给出一个公理化的证明。

1955年希腊为了纪念二千五百年前古希腊在勾股定理上的贡献,发行了一张邮票,图案是由三个棋盘排列而成。

方法四:毕达哥拉斯“拼图”毕达哥拉斯(公元前572—前497年),古希腊著名的哲学家、数学家、天文学家.将4个全等的直角三角形拼成边长为(a+b)的正方形ABCD,使中间留下边长c的一个正方形洞.画出正方形ABCD.移动三角形至图2所示的`位置中,于是留下了边长分别为a与b的两个正方形洞.则图1和图2中的白色部分面积必定相等,所以c的平方=a的平方+b的平方方法五:达·芬奇的证明达·芬奇,意大利人,欧洲文艺复兴时期的著名画家。

勾股定理的验证验证方法16种.1.3.3 验证方法16种

勾股定理的验证验证方法16种.1.3.3 验证方法16种

证明方法一: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222cb a =+证明方法二: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ab21.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.b ab ab abac b acbacb ac bacbac b a∵ 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 ba =+.证明方法三: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ab 21. 把这四个直角三D GC FAHEBabcab ca b c a bc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 =+.证明方法四:1876年美国总统Garfield 证明以a 、b 为直角边,以c 为斜边作两个b acGD ACBFE Ha bab c c AB CD E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. ∴ ∠D EC = 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 +⨯=+.∴ 222cb a=+.证明方法五: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PH G F E D CB A abc abca b c a bc 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,21222ab S b a ⨯+=+ab S c 2122⨯+=, ∴ 222c ba =+.证明方法六: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cccb acbaA B CEFP QM N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).证明方法七: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 ac += ,即 222c b a =+.cba cb a ABCD EFGH MLK证明方法八: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 =+.ABDC a cb证明方法九: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,∠P AC = 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 . T F ⊥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98812212S S S S b S S c ++--++==922S S b ++ = 22a b +.∴ 222c b a =+.987654321PQR TH G F E D C BA a b c ab c cc证明方法十: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 = 90º, ∴ ∠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 =+.M H Q R T G F ED C B A cb a 87654321证明方法十一: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AD AE AC ∙=2=()()BD AB BE AB -+ =()()a c a c -+ = 22a c -,即222a c b -=,∴ 222c b a =+.证明方法十二: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ACBDa b aaBAC EDc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 =+.证明方法十三:作直角三角形的内切圆证明在Rt ΔABC 中,设直角边BC = a ,AC = b ,斜边AB = c . 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.ba ca b c ACB D∴ ()()222c r b a +=+,即()222242c rc r ab b a ++=++,∵ ab S ABC 21=∆, ∴ ABCS ab ∆=42,又∵AOO C A O B A B C S S S S ∆∆∆∆++= =br ar cr 212121++ =()r c b a ++21=()r c c r ++221= rcr+2,∴ ()ABCS rc r ∆=+442, ∴ ()ab rc r 242=+,∴ 22222c ab ab b a +=++, ∴ 222c b a =+.证明方法十四: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,c ba r r r O FEDCBA∵ ∠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 =+.证明方法十五: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+=++,ABDC a cb∴ 222c b a=+.证明方法十六: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 .ab 21ab 21ab 21ab 212c 2b 2aA AD DBBCC b ababa bab a ccccb aab abb a b 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 =+.A BC D EF G HMab c a b cac a bc 1234567。

勾股定理的10种详细证明方法

勾股定理的10种详细证明方法

勾股定理的10种详细证明方法一、赵爽弦图证明法。

这个方法可是很经典的呢!想象一下,有一个大正方形,它的边长是直角三角形的斜边c 。

然后在这个大正方形里面,用四个全等的直角三角形,它们的两条直角边分别是a和b ,把这四个三角形摆成一种特殊的样子,就像一个风车一样,中间会空出一个小正方形。

这个小正方形的边长就是直角三角形两条直角边的差,也就是(a b) 。

那大正方形的面积呢,就是c的平方,也就是c²。

同时,大正方形的面积还可以看成是四个直角三角形的面积加上中间小正方形的面积。

一个直角三角形的面积是1/2ab ,四个就是4×(1/2ab)=2ab ,小正方形面积是(a b)²,展开就是a² 2ab + b²。

所以大正方形面积又可以表示成2ab + a² 2ab + b² = a² + b²。

既然大正方形面积既可以表示成c²,又可以表示成a² + b²,那自然就有a² + b² = c²啦,勾股定理得证!二、毕达哥拉斯证法。

毕达哥拉斯这个名字大家肯定不陌生吧!他的证法也挺有意思的。

画两个边长分别为a + b的大正方形。

在第一个大正方形里,把四个直角三角形(直角边为a和b ,斜边为c )放在四个角上,这样中间就会空出一个边长为c的小正方形。

这个大正方形的面积就是(a + b)²,展开得到a² + 2ab + b²。

而它的面积又可以看成是四个直角三角形的面积加上中间小正方形的面积,四个直角三角形面积是2ab ,小正方形面积是c²,所以(a + b)² = 2ab + c²,也就是a² + 2ab + b² = 2ab + c²,化简一下就得到a² + b² = c²。

勾股定理十种证明

勾股定理十种证明

勾股定理十种证明勾股定理,也称为毕达哥拉斯定理,是最古老的几何定理之一,被公认为是其中最优雅之处。

在几何学中,勾股定理犹如一面旗帜,引领着数学探索的方向。

它对于理解平面几何,特别是直角三角形的形成,是不可缺少的。

勾股定理宣称:“一个直角三角形的两条斜边的平方和等于它的斜边的平方。

”历史上,许多杰出的数学家都曾试图用更多的方法来证明勾股定理,其中有些广为人知的证明有以下十种:第一种,极限法证明:把直角三角形拆分为无数个梯形,然后利用极限思想可以证明勾股定理。

第二种,边角定理证明:由边角定理可以简捷地证明勾股定理。

第三种,比例定理证明:利用比例定理和勾股定理的平方和来证明勾股定理。

第四种,向量法证明:通过直角三角形两条斜边的相加以及其面积的向量证明,可以证明勾股定理。

第五种,反证法证明:通过假设勾股定理不成立,然后反向推导至矛盾,从而证明勾股定理。

第六种,几何图形法证明:通过勾股定理相关的面积比和图形证明勾股定理。

第七种,数学归纳法证明:通过数学归纳法对勾股定理改写成一系列合取式,然后证明勾股定理。

第八种,三角函数法证明:通过三角函数求解勾股定理,从而证明勾股定理。

第九种,几何等价法证明:通过几何等价性的抽象表示和抽象证明,可以证明勾股定理。

第十种,代数法证明:通过把直角三角形的斜边和直角数进行代数处理,可以证明勾股定理。

以上十种证明方法,都可以从不同角度解释勾股定理,让我们更加深刻地理解它。

它首先可以从这样一个角度来理解:每个直角三角形都有一个完全统一的结构,其两条斜边平方和等于该斜边的平方。

从代数的角度来看,勾股定理可以用一个比较简单的方程式来表示:a2+b2=c2,这就是勾股定理的定义。

勾股定理被用于各种应用场景,其精髓在于它利用数学抽象的方式来解释实际的物理规律,并且它的证明方法多种多样,有能力深入地理解并把握它的精粹。

它是一个充满智慧的定理,深受各种学科的研究者和爱好者的喜爱,在现代科学中仍起着重要的作用。

勾股定理的证明方法十种过程

勾股定理的证明方法十种过程

勾股定理的证明方法十种过程全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:勾股定理,又称毕达哥拉斯定理,是几何学中最基础的定理之一。

它表明在直角三角形中,直角的两边的平方和等于斜边的平方。

勾股定理的证明方法有很多种,下面我将介绍十种常用的证明过程。

一、几何证明法1. 利用相似三角形的性质,构造辅助线,将直角三角形分割成两个直角三角形,再利用勾股定理的定义证明斜边的平方等于直角两边的平方和。

2. 利用平行线的性质,构造辅助线,形成四边形,再利用四边形的性质推导出勾股定理。

二、代数证明法1. 利用代数方法将直角三角形的三边长度表示成a,b,c,利用勾股定理的定义列出等式a^2 + b^2 = c^2,再进行变形推导得到结论。

2. 利用向量法,将三角形的三个顶点表示成二维向量,用向量的性质证明直角三角形满足勾股定理。

三、三角函数证明法1. 利用正弦、余弦、正切等三角函数的关系,将直角三角形的三条边长和角度联系起来,通过三角函数的计算推导出勾股定理。

2. 利用三角函数的定义,将角度和边长关系转换成三角函数的等式,再通过化简和运算得到勾股定理。

五、解析几何证明法1. 利用直角三角形在坐标平面上的表示,用坐标的差和平方和表达斜边和直角两边之间的关系,进行运算保证两边相等。

2. 利用解析几何的方法,利用两直线间的距离公式和直线的斜率关系,推导出勾股定理成立的条件。

七、数学归纳法证明法1. 从一个特殊的直角三角形出发,比如3-4-5直角三角形,验证勾股定理成立。

然后假设勾股定理对于n=1的情况成立,推导出n=k+1的情况也成立,利用数学归纳法证明定理的普遍性。

2. 从勾股数列的性质入手,证明勾股定理的普遍性。

十、几何变换证明法1. 利用几何变换,比如平移、旋转等,将直角三角形变换成其他几何形状,再通过形状不变性证明勾股定理。

2. 利用相似性和对称性的变换,将直角三角形转化成其他几何形状,结合几何形状的性质证明勾股定理的成立。

勾股定理的十六种证明方法

勾股定理的十六种证明方法

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。

勾股定理的九种证明方法(附图)

勾股定理的九种证明方法(附图)

勾股定理的九种证明方法(附图)勾股定理的证明方法一、传说中毕达哥拉斯的证法(图1)左边的正方形是由1个边长为的正方形和1个边长为的正方形以及4个直角边分别为、,斜边为的直角三角形拼成的。

右边的正方形是由1个边长为的正方形和4个直角边分别为、,斜边为的直角三角形拼成的。

因为这两个正方形的面积相等(边长都是),所以可以列出等式,化简得。

二、美国第20任总统茄菲尔德的证法(图3)这个直角梯形是由2个直角边分别为、,斜边为 的直角三角形和1个直角边为的等腰直角三角形拼成的。

因为3个直角三角形的面积之和等于梯形的面积,所以可以列出等式,化简得。

三、相似三角形的证法:4.相似三角形的方法: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三直角角形与原三角形相似。

CAD∴ BCPM是一个矩形,即∠MBC = 90°.∵∠QBM + ∠MBA = ∠QBA =90 °,∠ABC + ∠MBA = ∠MBC = 90°,∴∠QBM = ∠ABC,又∵∠BMP = 90°,∠BCA = 90°,BQ = BA = c,∴ RtΔBMQ ≌ RtΔBCA.同理可证RtΔQNF ≌ RtΔAEF.即a^2+b^2=c^2六、欧几里德射影定理证法:如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,AD是斜边BC上的高,通过证明三角形相似则有射影定理如下:1)(BD)^2;=AD·DC,(2)(AB)^2;=AD·AC ,(3)(BC)^2;=CD·AC 。

由公式(2)+(3)得:(AB)^2;+(BC)^2;=AD·AC+CD·AC =(AD+CD)·AC=(AC)^2;,即(AB)^2;+(BC)^2;=(AC)^2七、杨作玫证法: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.987654321PQR HG Dabcaccc∵ 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 --=+=812SS b -- . ② 把②代入①,得98812212S S S S b S S c ++--++== 922S S b ++ = 22a b +. ∴ 222c b a =+.八、陈杰证法: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.BD F Gab ca b cac a b c 1234567∴ ∠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 =+.九、辛卜松证法: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 =+.ab 21ab 21ab 21ab 212c 2b 2aAD B Bab aba bb a ccccb a ab ab ba b a。

勾股定理的证明方法3种

勾股定理的证明方法3种

勾股定理的证明方法3种引言勾股定理是中学数学中非常重要的定理之一,它提供了直角三角形边之间关系的基础。

在本文中,将介绍勾股定理的三种证明方法。

这些证明方法是数学史上不同数学家们通过不同思路和方法得出的结论。

通过学习不同的证明方法,我们可以更深入地理解勾股定理的内涵和普适性,拓宽解决问题的思维方式。

证明方法一:几何证明我们首先介绍的是勾股定理的几何证明方法。

这种证明方法最直观,基于图形的几何性质进行推导。

步骤:1.假设有一个直角三角形ABC,其中∠C为直角。

2.假设三角形ABC中边AB的长度为a,边BC的长度为b,边AC的长度为c。

3.根据平行四边形的性质,我们知道,过点C作AD ⊥ AB,则AD = BC。

4.根据相似三角形的性质,我们有BD/AB = AD/ACBD/a = AD/cBD = (a * AD) / c5.根据勾股定理的定义,我们有a^2 = AC^2 = AD^2 + CD^2 = AD^2 + BD^2 = AD^2 + ((a * AD) / c)^26.进一步推导,我们可以得到a^2 = AD^2 + (a^2 * AD^2) / c^2a^2 * c^2 = AD^2 * c^2 + a^2 * AD^2a^2 * c^2 = AD^2 * (c^2 + a^2)7.整理得到AD^2 = (a^2 * c^2) / (c^2 + a^2)8.由于AD = BC,我们可以得到BC^2 = (a^2 * c^2) / (c^2 + a^2)这正是勾股定理的形式。

证明完成。

证明方法二:代数证明其次,我们介绍勾股定理的代数证明方法。

这种证明方法基于代数运算,通过方程的推导得出结论。

步骤:1.假设有一个直角三角形ABC,其中∠C为直角。

2.假设三角形ABC中边AB的长度为a,边BC的长度为b,边AC的长度为c。

3.根据勾股定理的定义,我们有a^2 + b^2 = c^24.进一步进行代数运算,我们可以得到a^2 + b^2 = c^2a^2 + b^2 - c^2 = 0(a + b)(a - b) = -c^25.因为a、b、c都是正数,所以我们可以得出a +b = ca -b = 06.解方程可以得到a = b7.这意味着直角三角形ABC中的两条直角边的长度相等,即得证。

勾股定理500种证明方法

勾股定理500种证明方法

勾股定理500种证明方法
勾股定理,又称毕达哥拉斯定理,是数学几何中最著名的定理之一、它表明,在一个直角三角形中,直角边的平方之和等于斜边的平方,即$a^2+b^2=c^2$。

据说有许多不同的证明方法,至少有500种不同的证明方法。

下面将简单介绍几种常见的证明方法:
1.欧几里得的证明:这是最早的证明方法之一,通过构造相似三角形和利用平行线的性质,证明三角形的内角和为180度。

由此可以得到
$a^2+b^2=c^2$。

2.利用面积的证明:可以将直角三角形划分成两个直角三角形,然后利用面积的性质证明等式的成立。

3.利用复数的证明:可以利用复数的平方模等于平方和的性质,将直角三角形的顶点表示为复数,然后利用复数运算的性质进行计算,最终得到$a^2+b^2=c^2$。

4.利用向量的证明:将三边向量化,将向量的长度平方与向量的点积进行计算,最终得到$a^2+b^2=c^2$。

5.利用相似三角形的证明:通过构造相似的三角形,可以通过比较对应边长的比例关系,推导出$a^2+b^2=c^2$。

这只是其中几种比较常见的证明方法,实际上还有很多其他的证明方法,包括利用解析几何、三角函数、几何画法等等。

每一种证明方法都有自己的特点和逻辑,通过研究和理解这些不同的证明方法,可以更好地理解勾股定理的本质和几何背后的原理。

勾股定理的九种证明方法附图

勾股定理的九种证明方法附图

勾股定理的证明方法一、传说中毕达哥拉斯的证法图1左边的正方形是由1个边长为的正方形和1个边长为的正方形以及4个直角边分别为、;斜边为的直角三角形拼成的..右边的正方形是由1个边长为的正方形和4个直角边分别为、;斜边为的直角三角形拼成的..因为这两个正方形的面积相等边长都是;所以可以列出等式;化简得..二、美国第20任总统茄菲尔德的证法图3这个直角梯形是由2个直角边分别为、;斜边为 的直角三角形和1个直角边为的等腰直角三角形拼成的..因为3个直角三角形的面积之和等于梯形的面积;所以可以列出等式;化简得..三、相似三角形的证法:4.相似三角形的方法: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三直角角形与原三角形相似..如图;Rt △ABC 中;∠ACB=90°..作CD ⊥AB;垂足为D..则 △BCD ∽△BAC;△CAD ∽△BAC..由△BCD ∽△BAC 可得BC 2=BD × BA; ① 由△CAD ∽△BAC 可得AC 2=AD × AB.. ② 我们发现;把①、②两式相加可得BC 2+AC 2=ABAD+BD;而AD+BD=AB;因此有 BC 2+AC 2=AB 2;这就是 a 2+b 2=c 2..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.. 四、古人的证法:如图;将图中的四个直角三角形涂上深红色;把中间小正方形涂上白色;;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..五、项明达证法:C A BD作两个全等的直角三角形;设它们的两条直角边长分别为a、bb>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 = 90°;QP∥BC;∴∠MPC = 90°;∵ BM⊥PQ;∴∠BMP = 90°;∴ BCPM是一个矩形;即∠MBC = 90°.∵∠QBM + ∠MBA = ∠QBA =90 °;∠ABC + ∠MBA = ∠MBC = 90°;∴∠QBM = ∠ABC;又∵∠BMP = 90°;∠BCA = 90°;BQ = BA = c;∴ RtΔBMQ ≌ RtΔBCA.同理可证RtΔQNF ≌ RtΔAEF.即a^2+b^2=c^2六、欧几里德射影定理证法:如图;Rt△ABC中;∠ABC=90°;AD是斜边BC上的高;通过证明三角形相似则有射影定理如下:1BD^2;=AD·DC; 2AB^2;=AD·AC ; 3BC^2;=CD·AC ..由公式2+3得:AB^2;+BC^2;=AD·AC+CD·AC =AD+CD·AC=AC^2;;即AB^2;+BC^2;=AC^2七、杨作玫证法: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、bb>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 =987654321PQR HG DCabcacccCA = 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 --=+=812SS b -- . ② 把②代入①;得=922S S b ++ = 22a b +. ∴ 222c b a =+. 八、陈杰证法:设直角三角形两直角边的长分别为a 、bb>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 =+. 九、辛卜松证法: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 =+.。

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几种简单证明勾股定理的方法
——拼图法、定理法 江苏省泗阳县李口中学沈正中
据说对社会有重大影响的10大科学发现,勾股定理就是其中之一。

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
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?
分析图2:S 正方形=(a+b )2= c 2 + 4×2
1ab 化简可得:a 2+b 2 = c 2
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
a 2+
b 2+4×21ab =
c 2+4×2
1ab 整理得 a 2+b 2 = c 2 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a 2+b 2=c 2吗?
分析图3:S 正方形= c 2 =(a-b )2+ 4×21ab 化简可得:a 2+b 2 = c 2
观察图2、图3与图4的关系,并用一句话表示你的观点。


1

2

3

4
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。

背景:在1876年一个周末的傍晚,在美国首都华盛
顿的郊外,有一位中年人正在散步,欣赏黄昏的美景,他就
是当时美国俄亥俄州共和党议员伽菲尔德(Garfield ).他发现附近的一个小石凳上,有两个小孩正在谈论着什么.由于好奇心的驱使,伽菲尔德向两个小孩走去,想搞清楚两个小
孩到底在干什么.只见一个小男孩正俯着身子用树枝在地上画着一个直角三角形.于是伽菲尔德便问他们在干什么?只见那个小男孩头也不抬地说:“请问先生,如果直角三角形的两条直角边分别为3和4,那么斜边长为多少呢?”伽菲尔德答到:“是5呀.”小男孩又问道:“如果两条直角边分别为5和7,那么这个直角三角形的斜边长又是多少?”伽菲尔德不加思索地回答到:“那斜边的平方一定等于5的平方加上7的平方.”小男孩又说道:“先生,你能说出其中的道理吗?”伽菲尔德一时语塞,无法解释了,心理很不是滋味。

于是伽菲尔德不再散步,立即回家,潜心探讨小男孩给他留下的难题。

他经过反复的思考与演算,终于弄清楚了其中的道理,并给出了简洁的证明方法。

问题: 图5就是伽菲尔德总统的拼法,你知道他是如何验证的吗?你能用两种方法表示图5的面积吗?
伽菲尔德总统是这样分析的: S 梯形ABCD =2
1(a+b)2 S 梯形ABCD =S △ABE + S △ECD + S △AED =21ab+21ab+21c 2 则有:21(a+b)2=21ab+21ab+21c 2 化简可得:a 2+b 2 = c 2
比较图5与图2,你有什么发现? 图5面积为图2之半。

拼法五:用四个相同的直角三角形(直角边为a 、b ,斜边为c ),拼成图6,得边长分别为a 、b 、c 正方形。

问题:观察图6,你能发现边长分别为a 、b 、c 的正方形吗?你能通验证到:a 2+b 2 = c 2吗?
分析:其实,图6可以转化为下面两图: 图a 的面积可表示为:a 2+b 2+2×21ab 图b 的面积可表示为:c 2+2×21ab 比较a 、b 两图,你发现了什么?
a 2+
b 2+2×21ab =
c 2
+2×2
1ab
B
C
E

5

6

a
图b
化简可得:a 2+b 2 = c 2
拼法六: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 划分成左图所示的几个部
分,则该正方形ABCD 的面
积为(a +b )2
=a 2+b 2+2ab ;
再把正方形ABCD 划分成右
图所示的几个部分,则正方形ABCD 的面积为(a +b )2
=c 2+4×2
1ab 由两正方形面积相等得 a 2+b 2+2ab =c 2+4×2
1ab 整理得 a 2+b 2 = c 2 拼法七:用四个相同的直角三角形(直角边为a 、b ,斜边为c )拼成图7。

问题:你能把图7转化为图c 吗?通过位置变换,你发现了什么?你能发现边长分别为a 、b 、c 的正方
形吗?能否验证到:a 2+b 2 = c 2呢? 分析:图7的面积可表示为:c 2+4×2
1ab 图c 的面积可表示为:a 2+b 2+4×21ab 比较图c 、图7,你发现了什么?
a 2+
b 2+4×21ab =
c 2+4×2
1ab 化简可得:a 2+b 2 = c 2 拼法八、九、十、十一、十二:制作一个五巧
板,如图8。

方法:先作一个直角三角形,直角边为a 、b ,斜边为c ,以斜边为边长向内作正方形,并把正方形按图中实线分割为五个部分,这就是一个五巧板。

问题:运用五巧板,拼出图d 、图e 、图f 、图
g ,并仔细观察、比较,你发现了什么?能否验证到:
a 2+
b 2 =
c 2呢?你还有其它的拼法吗?
图e
图7
图c
图d
图8
D
二、定理法证明(举例3种)
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
AC 2=AE ·AD =(AB +BE) (AB -BD)=(c +a )(c -a )=c 2-a 2 从而可得 a 2+b 2 = c 2
利用托勒密定理证明
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. 根据托勒密定理,圆内
接四边形对角线的乘积等于两对边乘积之和,有
AB ·DC =AD ·BC +AC ·BD 从而可得a 2+b 2 = c 2
利用射影定理证明
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 .
根据射影定理,得
AC 2=AD ·AB , BC 2=BD ·BA
即AC 2+BC 2=AD ·AB +BD ·BA =AB (AD +BD )=AB 2 从而得a 2+b 2 = c 2
品味各种拼图,方法各异,妙趣横生,证明思路别具匠心,极富创新。

它们充分运用了几何图形的截、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,深刻体现了形数统一、代数和几何紧密结合、互不可分的独特魅力。

图f
图g。

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