畢達哥拉斯定理,勾股定理的前世今生

他去參加聚會,關心的不是美食,而是別人家的地磚。於是一個偉大的定理從此誕生了!這個人就是數學家畢達哥拉斯,這個定理也以他的名字而命名,叫做“畢達哥拉斯定理”,在我國叫做“勾股定理”。



畢達哥拉斯定理

畢達哥拉斯證明勾股定理,用的圖形就是著名的“勾股樹”的樹根圖,就是如下的圖形。可是畢達哥拉斯是怎麼證明勾股定理的呢!聰明的你能做到嗎?用歐拉幾何的方法,構造手拉手模型,利用面積法可以解決這個問題,所以說,手拉手模型的原創並不是現代的某位數學大師,追溯到古代,很多現代的方法都可以找到相應的影子。


畢達哥拉斯定理,勾股定理的前世今生


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在上面的圖形中,三角形PAD和三角形GAB全等,那麼它們的面積相等,再根據等底等高,它們也和三角形PAH、三角形ABM面積相等,所以矩形ABMN的面積等於正方形PAGH的面積。同理矩形CMND的面積等於正方形GDEF的面積,勾股定理可證,大家可以參考一下。

趙爽弦圖

在我國古代,著名的數學家趙爽,剛剛聽說這個名字的時候,我還以為是個女數學家,最後搜索了一下,原來是一個白鬍子老爺爺。著名的“趙爽弦圖”就是下面的圖形,這兩個圖形可不一般,我們現在中考經常考的“三垂直模型”,以及等腰直角三角形兩個直角邊構造全等,直角兩側有相似,手拉手模型等,都是這兩個圖形知識的遷移。仔細研究,大家就會發現,幾何圖形之間的聯繫是廣泛的,幾何之美是讓人沉醉的。


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我國古代的趙爽弦圖,證明的方法就簡單多了。利用四個全等三角形拼成的正方形,用a、b表示出相應的邊長,然後用等面積的方法,就可以快速證明出勾股定理。

其它證明方法

下面這個圖形是一位美國總統的證明方法,這個人的名字叫做加菲爾德。仔細觀察,這個圖形就是“趙爽弦圖”的一半,也是著名的一線三直角。


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這位總統的證明方法,其實和趙爽弦圖是同一種方法,也是設未知數面積法解題,大家可以按照數據證明一下。

在整個初中幾何計算中,勾股定理是一個非常重要的結論。因為幾何計算常用方法只有兩種,勾股和相似(解直角三角形是相似的特殊形式)。而且勾股定理在其它領域運用也很廣泛,對於科技的進步影響深遠。目前關於勾股定理的證明方法有300多種,最常見的是以上幾種,而且這幾種方法對於初中數學的學習幫助巨大,如果同學們能夠熟練這幾個基本模型,並且做到知識的遷移,對考試成績的提高幫助將是巨大的,希望各位同學能夠重視這個知識點。


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