求一种证明勾股定理的方法

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勾股定理的十六种证明方法~

加菲尔德证法、加菲尔德证法变式、青朱出入图证法、欧几里得证法、毕达哥拉斯证法、华蘅芳证法、赵爽弦图证法、百牛定理证法、商高定理证法、商高证法、刘徽证法、绉元智证法、梅文鼎证法、向明达证法、杨作梅证法、李锐证法
例,如下图:

设△ABC为一直角三角形,其中A为直角。从A点划一直线至对边,使其垂直于对边。延长此线把对边上的正方形一分为二,其面积分别与其余两个正方形相等。
设△ABC为一直角三角形,其直角为∠CAB。
其边为BC、AB和CA,依序绘成四方形CBDE、BAGF和ACIH。
画出过点A之BD、CE的平行线,分别垂直BC和DE于K、L。
分别连接CF、AD,形成△BCF、△BDA。
∠CAB和∠BAG都是直角,因此C、A和G共线,同理可证B、A和H共线。
∠CBD和∠FBA都是直角,所以∠ABD=∠FBC。
因为AB=FB,BD=BC,所以△ABD≌△FBC。
因为A与K和L在同一直线上,所以四边形BDLK=2△ABD。
因为C、A和G在同一直线上,所以正方形BAGF=2△FBC。
因此四边形BDLK=BAGF=AB²。
同理可证,四边形CKLE=ACIH=AC²。
把这两个结果相加,AB²+AC²=BD×BK+KL×KC
由于BD=KL,BD×BK+KL×KC=BD(BK+KC)=BD×BC
由于CBDE是个正方形,因此AB²+AC²=BC²,即a²+b²=c²。
扩展资料
性质:

1、勾股定理的证明是论证几何的发端;
2、勾股定理是历史上第一个把数与形联系起来的定理,即它是第一个把几何与代数联系起来的定理;
3、勾股定理导致了无理数的发现,引起第一次数学危机,大大加深了人们对数的理解;
4、勾股定理是历史上第—个给出了完全解答的不定方程,它引出了费马大定理;
5、勾股定理是欧氏几何的基础定理,并有巨大的实用价值,这条定理不仅在几何学中是一颗光彩夺目的明珠,被誉为“几何学的基石”,而且在高等数学和其他科学领域也有着广泛的应用。1971年5月15日,尼加拉瓜发行了一套题为“改变世界面貌的十个数学公式”邮票,这十个数学公式由著名数学家选出的,勾股定理是其中之首。

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,据说分别来源于中国和希腊。

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来自勾股定理。

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。

如此等等。



另:八年级数学勾股定理的证明(介绍16种证明的方法)(数学教案)
http://www.ydgz.com/Soft/ShowSoft.asp?SoftID=40105

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,据说分别来源于中国和希腊。

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来自勾股定理。

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。

如此等等。

另:八年级数学勾股定理的证明(介绍16种证明的方法)(数学教案)
http://www.ydgz.com/Soft/ShowSoft.asp?SoftID=40105
参考资料:http://baike.baidu.com/view/366.htm


勾股定理的证明方法 带图!!!
勾股定理的证明方法如下,共5种方法:

历史上对勾股定理的一种证法采用了下列图形:其中两个全等的直角三角形边...
∵由S△EDA+S△CDE+S△CEB=S四边形ABCD.可知12ab+12c2+12ab=12(a+b)2,∴c2+2ab=a2+2ab+b2,整理得a2+b2=c2,∴证明中用到的面积相等关系是:S△EDA+S△CDE+S△CEB=S四边形ABCD.故选D.

勾股定理的三种证明方法
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...

急:勾股定理的证明方法
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...

勾股定理有多少种证明方法\/
勾股定理有500多种证明方法,最著名的有5种: 【证法1】(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RtΔGEF ≌ RtΔE...

勾股定理证明
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,...

勾股定理的十六种证明方法
加菲尔德证法、加菲尔德证法变式、青朱出入图证法、欧几里得证法、毕达哥拉斯证法、华蘅芳证法、赵爽弦图证法、百牛定理证法、商高定理证法、商高证法、刘徽证法、绉元智证法、梅文鼎证法、向明达证法、杨作梅证法、李锐证法 例,如下图:设△ABC为一直角三角形,其中A为直角。从A点划一直线至...

勾股定理的16种证明法
【证法12】(利用多列米定理证明)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ABxDC=ADxBC+ACxBD,∵ AB = DC = c,AD = ...

勾股定理的10种证明方法
勾股定理的10种证明方法:课本上的证明 勾股定理的10种证明方法:邹元治证明 勾股定理的10种证明方法:赵爽证明 勾股定理的10种证明方法:1876年美国总统Garfield证明 勾股定理的10种证明方法:项明达证明 勾股定理的10种证明方法:欧几里得证明 勾股定理的10种证明方法:杨作玫证明 勾股定理的10种证明方法:...

勾股定理的多种证明方法
勾股定理的多种证明方法:

开封县19274198019: 最简单的勾股定理的证明方法是什么? -
哈岭右归: 简单的勾股定理的证明方法如下: 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. 发现四个直角三角形和一个边长为a的正方形和一个边...

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哈岭右归: 图一 在图一中,D ABC 为一直角三角形,其中 Ð A 为直角.我们在边 AB、BC 和 AC 之上分别画上三个正方形 ABFG、BCED 和 ACKH.过 A 点画一直线 AL 使其垂直於 DE 并交 DE 於 L,交 BC 於 M.不难证明,D FBC 全等於 D ABD(S.A....

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哈岭右归: 1.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...

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开封县19274198019: 请把勾股定理的任何一种证明方法写下来,供大家来学习吧! -
哈岭右归: 介绍勾股定理的2种证明方法 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...

开封县19274198019: 求勾股定理证明方法.
哈岭右归: 是一个基本的几何定理,传统上认为是由古希腊的毕达哥拉斯所证明.据说毕达哥拉斯证明了这个定理后,即斩了百头牛作庆祝,因此又称“百牛定理”.在中国,《周髀算经》记载了勾股定理的一个特例,相传是在商代由商高发现,故又有称之为商高定理;三国时代的赵爽对《周髀算经》内的勾股定理作出了详细注释,作为一个证明.法国和比利时称为驴桥定理,埃及称为埃及三角形.我国古代把直角三角形中较短得直角边叫做勾,较长的直角边叫做股,斜边叫做弦.

开封县19274198019: 勾股定理的证明方法ppt -
哈岭右归: 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,据说分别来源于中国和希腊.1.中国方法:画两个边长为(a+b)的正方形,如图...

开封县19274198019: 勾股定理的证明方法(最好是个附件,带图,方法越多越好) -
哈岭右归: 勾股定理的证明 初二九班:李露阳 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,据说分别来源于中国和希腊. 1.中国方法:画两...

开封县19274198019: 求验证勾股定理的方法,有图 急!!!!! -
哈岭右归: 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,据说分别来源于中国和希腊. 1.中国方法:画两个边长为(a+b)的正方形,如图,...

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