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浅谈勾股定理的证明方法

2015-05-27张彦彦

读写算·教研版 2015年7期
关键词:直角勾股定理直角三角形

张彦彦

摘 要:何谓勾股定理?勾股定理又叫毕氏定理,即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。据考证,人类对这条定理的认识已经超过了4000年。据史料记载,世上有300多个对此定理的证明。

关键词:勾股定理;证明方法

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)07-217-01

何谓勾股定理?勾股定理又叫毕氏定理,即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。据考证,人类对这条定理的认识已经超过了4000年。据史料记载,世上有300多个对此定理的证明。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鹜。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20多种精彩的证法。这是数学中任何定理都无法比拟的。

本文中仅介绍勾股定理的证明方法中最为精彩的两种证明方法,据说分别来源于中国和希腊。

1、中国方法:画两个边长为 的正方形,如图,其中 为直角边, 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 为边,右图剩下以 为边的正方形。 于是得 。

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。

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。

值得指出的是,由于《几何原本》的广泛流传,欧几里得的证明是勾股定理所有证明中最为著名的。 为此,希腊人称之为“已婚妇女的定理”,法国人称之为“驴桥问题”,阿拉伯人称之为“新娘图”、“新娘的坐椅”。 在欧洲,又有人称之为“孔雀的尾巴”或“大风车”等,这些可能是从其几何图形得到的灵感吧

总之,在探究勾股定理的道路上,我們走向了数学殿堂,并且会越走越远……

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