勾股定理是啥

2024-05-01 13:09

1. 勾股定理是啥



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勾股定理 [gōu gǔ dìng lǐ] 

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勾股定理是一个基本的初等几何定理,直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。如果直角三角形两直角边为a和b,斜边为c,那么a²+b²=c²,若a、b、c都是正整数,(a,b,c)叫做勾股数组。

勾股定理现约有500种证明方法,是数学定理中证明方法最多的定理之一。勾股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。“勾三,股四,弦五”是勾股定理的一个最著名的例子。

远在公元前约三千年的古巴比伦人就知道和应用勾股定理,还知道许多勾股数组。古埃及人也应用过勾股定理。在中国,西周的商高提出了“勾三股四弦五”的勾股定理的特例。在西方,最早提出并证明此定理的为公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯,他用演绎法证明了直角三角形斜边平方等于两直角边平方之和。

勾股定理是啥

2. 勾股定理是什么

勾股定理的公式是什么

3. 勾股定理是什么

勾股定理:在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方。这个定理在中国又称为“商高定理”,在外国称为“毕达哥拉斯定理”。 目前初二学生学,教材的证明方法采用赵爽弦图。   
     勾股定理(又称商高定理,毕达哥拉斯定理)是一个基本的几何定理,早在中国商代就由商高发现。据说毕达哥拉斯发现了这个定理后,即斩了百头牛作庆祝,因此又称“百牛定理”。

勾股定理是什么

4. 勾股定理是什么?

勾股定理:在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方。这个定理在中国又称为“商高定理”,在外国称为“毕达哥拉斯定理”。   勾股定理(又称商高定理,毕达哥拉斯定理)是一个基本的几何定理,早在中国商代就由商高发现。据说毕达哥拉斯发现了这个定理后,即斩了百头牛作庆祝,因此又称“百牛定理”。   勾股定理指出:   直角三角形两直角边(即“勾”“股”短的为勾,长的为股)边长平方和等于斜边(即“弦”)边长的平方。   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    勾股定理现发现约有500种证明方法,是数学定理中证明方法最多的定理之一。   勾股定理其实是余弦定理的一种特殊形式。   我国古代著名数学家商高说:“若勾三,股四,则弦五。”它被记录在了《九章算术》中。
勾股数组
  满足勾股定理方程 A^2+B^2=C^2的正整数组(A,B,C)。例如(3,4,5)就是一组勾股数组。   由于方程中含有3个未知数,故勾股数组有无数多组。   勾股数组的通式:   A=M^2-N^2   B=2MN   C=M^2+N^2   (M>N,M,N为正整数)

5. 勾股定理是什么?

勾股定理是一个基本几何定理,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。勾股定理是余弦定理的一个特例。勾股定理约有400种证明方法,是数学定理中证明方法最多的定理之一。“勾三股四弦五”是勾股定理最基本的公式。勾股数组程a2 + b2 = c2的正整数组(a,b,c)。(3,4,5)就是勾股数。也就是说,设直角三角形两直角边为a和b,斜边为c,那a2+b2=c2 。
文字表述:在任何一个的直角三角形(Rt△)中,两条直角边的长度的平方和等于斜边长度的平方(也可以理解成两个长边的平方相减与最短边的平方相等)。
数学表达:如果直角三角形的两直角边长分别为a,b,斜边长为c,那么

。[1]
推广定理:勾股定理的逆定理。
如果 (a, b, c) 是勾股数,它们的正整数倍数,也是勾股数,即对于任意n∈Z*, (na, nb, nc) 也是勾股数。若果 a, b, c 三者互质(它们的最大公约数是 1)
,它们就称为素勾股数。
毕达哥拉斯定理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。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,三国时代的赵爽对《周髀算经》内的勾股定理作出了详细注释,又给出了另外一个证明。埃及称为埃及三角形。
早在毕达哥拉斯之前,许多民族已经发现了这个事实,而且古巴比伦、古埃及、古中国、古印度等的发现都有真凭实据,有案可查。相反,毕达哥拉斯的著作却什么也没有留传下来,关于他的种种传说都是后人辗转传播的。可以说真伪难辨。这个现象的确不太公平,之所以这样,是因为现代的数学和科学来源于西方,而西方的数学及科学又来源于古希腊,古希腊流传下来的最古老的著作是欧几里得的《几何原本》,而其中许多定理再往前追溯,自然就落在毕达哥拉斯的头上。他常常被推崇为“数论的始祖”,而在他之前的泰勒斯被称为“几何的始祖”,西方的科学史一般就上溯到此为止了。至于希腊科学的起源只是近一二百年才有更深入的研究。因此,毕达哥拉斯定理这个名称一时半会儿改不了。不过,在中国,因为我们的老祖宗也研究过这个问题,因此称为商高定理,而更普遍地则称为勾股定理。中国古代把直角三角形中较短的直角边叫做勾,较长的直角边叫做股,斜边叫做弦。
古埃及人用这样的方法画直角勾股定理,是几何学中一颗光彩夺目的明珠,被称为“几何学的基石”,而且在高等数学和其他学科中也有着极为广泛的应用。正因为这样,世界上几个文明古国都已发现并且进行了广泛深入的研究,因此有许多名称。
中国是发现和研究勾股定理最古老的国家之一。中国古代数学家称直角三角形为勾股形,较短的直角边称为勾,另一直角边称为股,斜边称为弦,所以勾股定理也称为勾股弦定理。在公元前1000多年,据记载,商高(约公元前1120年)答周公曰“故折矩,以为句广三,股修四,径隅五。既方之,外半其一矩,环而共盘,得成三四五。两矩共长二十有五,是谓积矩。”因此,勾股定理在中国又称“商高定理”。在公元前7至6世纪一中国学者陈子,曾经给出过任意直角三角形的三边关系即“以日下为勾,日高为股,勾、股各乘并开方除之得邪至日。
还有的国家称勾股定理为“平方定理”。
在陈子后一二百年,希腊的著名数学家毕达哥拉斯发现了这个定理,因此世界上许多国家都称勾股定理为“毕达哥拉斯”定理。为了庆祝这一定理的发现,毕达哥拉斯学派杀了一百头牛酬谢供奉神灵,因此这个定理又有人叫做“百牛定理”.
商高定理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。

“勾三股四弦五”是勾股定理的一个特别的例子,由西周初年的商高提出。
中国古代称短的直角边为勾,长的直角边为股,斜边为弦。据我国西周时期算书《周髀算经》记载,约公元前1100年,人们已经知道如果勾是三,股是四,那么弦就是五。即:勾三的平方九,加股四的平方十六,等于弦五的平方二十五。
在西方,也有“勾三股四弦五”的定理,《周髀算经》比西方早了五百多年,这一定理在西方称为“毕达哥拉斯定理”。
设 m > n 、 m 和 n 均是正整数,
a = m2 − n2,b = 2mn,c = m2 + n2
若 m 和 n 是互质,而且 m 和 n 至少有一个是偶数,计算出来的 a, b, c 就是素勾股数。(若 m 和 n 都是奇数, a, b, c 就会全是偶数,不符合互质。)
所有素勾股数(不是所有勾股数)都可用上述列式当中找出,这亦可推论到数学上存在无穷多的素勾股数。
常见的勾股数及几种通式:
(1) (3, 4, 5), (6, 8,10) … … 
  3n,4n,5n (n是正整数)
  (2) (5,12,13) ,( 7,24,25), ( 9,40,41) … … 
  2n + 1, 2n^2 + 2n, 2n^2 + 2n + 1 (n是正整数)
  (3) (8,15,17), (12,35,37) … …
  2^2*(n+1),[2(n+1)]^2-1,[2(n+1)]^2+1 (n是正整数)
  (4)m^2-n^2,2mn,m^2+n^2 (m、n均是正整数,m>n)
  100以内勾股素数


a


b


c



3
   
4
   
5
   


5
   
12
   
13
   


7
   
24
   
25
   


8
   
15
   
17
   


9
   
40
   
41
   


11
   
60
   
61
   


12
   
35
   
37
   


13
   
84
   
85
   


16
   
63
   
65
   


20
   
21
   
29
   


28
   
45
   
53
   


33
   
56
   
65
   


36
   
77
   
85
   


39
   
80
   
89
   


48
   
55
   
73
   


65
   
72
   
97
   

依据
几个文明古国都先后研究过这条定理,远在公元前约三千年的古巴比伦人就知道和应用勾股定理,他们还知道许多勾股数组。古埃及人在建筑宏伟的金字塔和尼罗河泛滥后测量土地时,也应用过勾股定理。我国也是最早了解勾股定理的国家之一。三千多年前,周朝数学家就提出“勾三、股四、弦五”,它被记载于《周髀算经》中。[2]
《周髀算经》中关于勾股定理的证明:
“数之法出于圆方,圆出于方,方出于矩,矩出于九九八十一。”:解释发展脉络——数之法出于圆(圆周率三)方(四方),圆出于方(圆形面积=外接正方形×圆周率÷4),方出于矩(正方形源自两边相等的矩),矩出于九九八十一(长乘宽面积计算依自九九乘法表)。

《周髀算经》证明步骤
“故折矩①,以为句广三,股修四,径隅五。”:开始做图——选择一个 勾三(圆周率三)、股四(四方) 的矩,矩的两条边终点的连线应为5(径隅五)。 “
“既方之,外半其一矩②,环而共盘,得成三四五。”:这就是关键的证明过程——以矩的两条边画正方形(勾方、股方),根据矩的弦外面再画一个矩(曲尺,实际上用作直角三角),将“外半其一矩”得到的三角形剪下环绕复制形成一个大正方形,可看到其中有 边长三勾方、边长四股方、边长五弦方 三个正方形。 “
两矩共长③二十有五,是谓积矩。”:此为验算——勾方、股方的面积之和,与弦方的面积二十五相等——从图形上来看,大正方形减去四个三角形面积后为弦方,再是 大正方形 减去 右上、左下两个长方形面积后为 勾方股方之和。因三角形为长方形面积的一半,可推出 四个三角形面积 等于 右上、左下两个长方形面积,所以 勾方+股方=弦方。
注意:
① 矩,又称曲尺,L型的木匠工具,由长短两根木条组成的直角。古代“矩”指L型曲尺,“矩形”才是“矩”衍生的长方形。
② “既方之,外半其一矩”此句有争议。清代四库全书版定为“既方其外半之一矩”,而之前版本多为“既方之外半其一矩”。经陈良佐、李国伟、李继闵、曲安京等学者研究,“既方之,外半其一矩”更符合逻辑。
③ 长指的是面积。古代对不同维度的量纲比较,并没有发明新的术语,而统称“长”。赵爽注称:“两矩者,句股各自乘之实。共长者,并实之数。
由于年代久远,周公弦图失传,传世版本只印了赵爽弦图(造纸术在汉代才发明)。所以某些学者误以为商高没有证明(只是说了一段莫名其妙的话),后来赵爽才给出证明。 其实不然,摘录赵爽注释《周髀算经》时所做的《句股圆方图》(即赵爽弦图)——“句股各自乘,并之为弦实,开方除之即弦。案:弦图又可以句股相乘为朱实二,倍之为朱实四,以句股之差自相乘为中黄实,加差实亦成弦实。”注意“案”中的“弦图又可以”、“亦成弦实”,“又”“亦”二字表示赵爽认为勾股定理还可以用另一种方法证明,于是他给出了新的证明。[3]
用赵爽弦图证明勾股定理的数学描述为:
ABDE为AB=BD=DE=AE=C的正方形(右图),很显然:正方形ABDE 的面积:


=(4个直角三角形的面积)+中间方孔的面积




∵

∴

(a:勾,b:股,c:弦)
简单来说
a 是3,b 是 4,c不知道。3²+4^2=3x3+4x4=9+16=25 25就是c的平方,再用根号,那c的长就是5。
4《几何原本》编辑
在欧几里得的《几何原本》一书中提出勾股定理由以下证明后可成立。
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,使其垂直于对边上的正方形。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。
在正式的证明中,需要四个辅助定理如下:
如果两个三角形有两组对应边和这两组边所夹的角相等,则两三角形全等。(SAS定理)
三角形面积是任一同底同高之平行四边形面积的一半。
任意一个正方形的面积等于其二边长的乘积。
任意一个四方形的面积等于其二边长的乘积(据辅助定理3)。
证明的概念为:
把上方的两个正方形转换成两个同等面积的平行四边形,再旋转并转换成下方的两个同等面积的长方形。
其证明如下:
设△ABC为一直角三角形,其直角为CAB。

几何原本 证明示意图
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。此线将分别与BC和DE直角相交于K、L。
分别连接CF、AD,形成两个三角形BCF、BDA。
∠CAB和∠BAG都是直角,因此C、A 和 G 都是线性对应的,同理可证B、A和H。
∠CBD和∠FBA皆为直角,所以∠ABD等于∠FBC。
因为 AB 和 BD 分别等于 FB 和 BC,所以△ABD 必须全等于△FBC。
因为 A 与 K 和 L在同一直线上,所以四方形 BDLK 必须二倍面积于△ABD。
因为C、A和G在同一直线上,所以正方形BAGF必须二倍面积于△FBC。
因此四边形 BDLK 必须有相同的面积 BAGF = (AB)²。
同理可证,四边形 CKLE 必须有相同的面积 ACIH =(AC)²。
把这两个结果相加, (AB)²+(AC)² = 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(AB)² + (AC)² =(BC)²。
此证明是于欧几里得《几何原本》一书第1.47节所提出的。[2]
5应用编辑
勾股定理是欧氏几何中平面单形——三角形边角关系的重要表现形式,虽然是在直角三角形的情形,但基本不失一般性,因此,欧几里得在《原本》中的第一卷,就以勾股定理为核心展开,一方面奠定欧氏公理体系的架构,另一方面仅仅围绕勾股定理的证明,揭示了面积的自然基础,第一卷共48个命题,以勾股定理(第47个命题)及其逆定理(第48个命题)结束,并在后续第二卷中,自然将勾股定理推广大任意三角形的情形,给出了余弦定理的完整形式。

勾股定理是人们认识宇宙中形的规律的自然起点,无论在东西方文明起源过程中,都有着很多动人的故事。中国古代数学著作《九章算术》的第九章即为勾股术,并且整体上呈现出明确的算法和应用性特点,这与欧几里得《原本》第一章的毕达哥拉斯定理(勾股弦定理)及其显现出来的推理和纯理性特点恰好对比的煜煜生辉的两极,令人感慨。
从勾股定理出发开平方、开立方、求圆周率等,运用勾股定理数学家还发现了无理数。
勾股定理在几何学中的实际应用非常广泛,较早的应用案例有《九章算术》中的一题:“今有池,方一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐,问水深几何?答曰:"一十二尺"。[4]
生活应用:
勾股定理在生活中的应用也较广泛,举例说明如下:
1、挑选投影设备时需要选择最佳的投影屏幕尺寸。以教室为例,最佳的屏幕尺寸主要取决于使用空间的面积,从而计划好学生座位的多少和位置的安排。选购的关键则是选择适合学生的屏幕而不是选择适合投影机的屏幕,也就是说要把学生的视觉感受放在第一位。一般来说在选购时可参照三点:
第一,屏幕高度大约等于从屏幕到学生最后一排座位的距离的1/6;
第二,屏幕到第一排座位的距离应大于2倍屏幕的高度;
第三,屏幕底部应离观众席所在地面最少122厘米。
屏幕的尺寸是以其对角线的大小来定义的。一般视频图像的宽高比为4:3,教育幕为正方形。如一个72英寸的屏幕,根据勾股定理,很快就能得出屏幕的宽为1.5m,高为1.1m。
2、2005年珠峰高度复测行动。
测量珠峰的一种方法是传统的经典测量方法,就是把高程引到珠峰脚下,当精确高程传递至珠峰脚下的6个峰顶交会测量点时,通过在峰顶竖立的测量觇标,运用“勾股定理”的基本原理测定珠峰高程,配合水准测量、三角测量、导线测量等方式,获得的数据进行重力、大气等多方面改正计算,最终得到珠峰高程的有效数据。
通俗来说,就是分三步走:
第一步,先在珠峰脚下选定较容易的、能够架设水准仪器的测量点,先把这些点的精确高程确定下来;
第二步,在珠峰峰顶架起觇标,运用三角几何学中“勾股定理”的基本原理,推算出珠峰峰顶相对于这几个点的高程差;
第三步,获得的高程数据要进行重力、大气等多方面[4]的改正计算,最终确定珠峰高程测量的有效数据。[4]
6证明编辑
关于对勾股定理的证明,世界上已经出现了五百多种

勾股定理是什么?

6. 勾股定理是什么

 勾股定理:
  在我国,把直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方这一特性叫做勾股定理或勾股弦定 古埃及人利用打结作RT三角形理,又称毕达哥拉斯定理或毕氏定理(Pythagoras Theorem)。
  定理:
  如果直角三角形两直角边分别为a,b,斜边为c,那么 a^2+b^2=c^2; 即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。
  如果三角形的三条边a,b,c满足a^2+b^2=c^2,如:一条直角边是3,一条直角边是4,斜边就是3×3+4×4=X×X,X=5。那么这个三角形是直角三角形。(称勾股定理的逆定理)
  勾股定理的来源:
   毕达哥拉斯树毕达哥拉斯树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;三国时代的赵爽对《周髀算经》内的勾股定理作出了详细注释,又给出了另外一个证明[5]。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的直角边叫做勾,较长的直角边叫做股,斜边叫做弦。
  有关勾股定理书籍
  《数学原理》人民教育出版社
  《探究勾股定理》同济大学出版社
  《优因培教数学》北京大学出版社
  《勾股模型》 新世纪出版社
  《九章算术一书》
  《优因培揭秘勾股定理》江西教育出版社
  毕达哥拉斯树
  毕达哥拉斯树是由毕达哥拉斯根据勾股定理所画出来的一个可以无限重复的图形。又因为重复数次后的形状好似一棵树,所以被称为毕达哥拉斯树。 
  直角三角形两个直角边平方的和等于斜边的平方。 
  两个相邻的小正方形面积的和等于相邻的一个大正方形的面积。 
  利用不等式A2+B2≥2AB 
  三个正方形之间的三角形,其面积小于等于大正方形面积的四分之一,大于等于一个小正方形面积的二分之一。 [编辑本段]最早的勾股定理应用   从很多泥板记载表明,巴比伦人是世界上最早发现“勾股定理”的,这里只举一例。例如公元前1700年的一块泥板(编号为BM85196)上第九题,大意为“有一根长为5米的木梁(AB)竖直靠在墙上,上端(A)下滑一米至D。问下端(C)离墙根(B)多远?”他们解此题就是用了勾股定理,如图
  设AB=CD=l=5米,BC=a,AD=h=1米,则BD=l-h=5-1米=4米
  ∴a=√[l-(l-h)]=√[5-(5-1)]=3米,∴三角形BDC正是以3、4、5为边的勾股三角形。 [编辑本段]《周髀算经》中勾股定理的公式与证明  《周髀算经》算经十书之一。约成书于公元前二世纪,原名《周髀》,它是我国最古老的天文学著作,主要阐明当时的盖天说和四分历法。唐初规定它为国子监明算科的教材之一,故改名《周髀算经》。
  首先,《周髀算经》中明确记载了勾股定理的公式:“若求邪至日者,以日下为句,日高为股,句股各自乘,并而开方除之,得邪至日”(《周髀算经》上卷二)
  而勾股定理的证明呢,就在《周髀算经》上卷一[1] ——
  昔者周公问于商高曰:“窃闻乎大夫善数也,请问昔者包牺立周天历度——夫天可不阶而升,地不可得尺寸而度,请问数安从出?”
  商高曰:“数之法出于圆方,圆出于方,方出于矩,矩出于九九八十一。故折矩,以为句广三,股修四,径隅五。既方之,外半其一矩,环而共盘,得成三四五。两矩共长二十有五,是谓积矩。故禹之所以治天下者,此数之所生也。”
  周公对古代伏羲(包牺)构造周天历度的事迹感到不可思议(天不可阶而升,地不可得尺寸而度),就请教商高数学知识从何而来。于是商高以勾股定理的证明为例,解释数学知识的由来。
   《周髀算经》证明步骤“数之法出于圆方,圆出于方,方出于矩,矩出于九九八十一。”:解释发展脉络——数之法出于圆(圆周率三)方(四方),圆出于方(圆形面积=外接正方形*圆周率/4),方出于矩(正方形源自两边相等的矩),矩出于九九八十一(长乘宽面积计算依自九九乘法表)。
  “故折矩①,以为句广三,股修四,径隅五。”:开始做图——选择一个 勾三(圆周率三)、股四(四方) 的矩,矩的两条边终点的连线应为5(径隅五)。
  “②既方之,外半其一矩,环而共盘,得成三四五。”:这就是关键的证明过程——以矩的两条边画正方形(勾方、股方),根据矩的弦外面再画一个矩(曲尺,实际上用作直角三角),将“外半其一矩”得到的三角形剪下环绕复制形成一个大正方形,可看到其中有 边长三勾方、边长四股方、边长五弦方 三个正方形。
  “两矩共长③二十有五,是谓积矩。”:此为验算——勾方、股方的面积之和,与弦方的面积二十五相等——从图形上来看,大正方形减去四个三角形面积后为弦方,再是 大正方形 减去 右上、左下两个长方形面积后为 勾方股方之和。因三角形为长方形面积的一半,可推出 四个三角形面积 等于 右上、左下两个长方形面积,所以 勾方+股方=弦方。
  注意:
  ① 矩,又称曲尺,L型的木匠工具,由长短两根木条组成的直角。古代“矩”指L型曲尺,“矩形”才是“矩”衍生的长方形。
  ② “既方之,外半其一矩”此句有争议。清代四库全书版定为“既方其外半之一矩”,而之前版本多为“既方之外半其一矩”。经陈良佐[2]、李国伟[3]、李继闵[4]、曲安京[5]等学者研究,“既方之,外半其一矩”更符合逻辑。
  ③ 长指的是面积。古代对不同维度的量纲比较,并没有发明新的术语,而统称“长”。赵爽注称:“两矩者, 句股各自乘之实。共长者, 并实之数。
  由于年代久远,周公弦图失传,传世版本只印了赵爽弦图(造纸术在汉代才发明)。所以某些学者误以为商高没有证明(只是说了一段莫名其妙的话),后来赵爽才给出证明。
  其实不然,摘录赵爽注释《周髀算经》时所做的《句股圆方图》[1]——“句股各自乘, 并之为弦实, 开方除之即弦。案: 弦图又可以句股相乘为朱实二, 倍之为朱实四, 以句股之差自相乘为中黄实, 加差实亦成弦实。”
   赵爽弦图注意“案”中的“弦图又可以”、“亦成弦实”,“又”“亦”二字表示赵爽认为勾股定理还可以用另一种方法证明,于是他给出了新的证明。
  下为赵爽证明——
   青朱出入图三角形为直角三角形,以勾a为边的正方形为朱方,以股b为边的正方形为青方。以盈补虚,将朱方、青放并成弦方。依其面积关系有a^2+b^2=c^2.由于朱方、青方各有一部分在玄方内,那一部分就不动了。
  以勾为边的的正方形为朱方,以股为边的正方形为青方。以赢补虚,只要把图中朱方(a2)的I移至I′,青方的II移至II′,III移至III′,则刚好拼好一个以弦为边长的正方形(c……2 ).由此便可证得a^+b^2=c^2; [编辑本段]伽菲尔德证明勾股定理的故事  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。他走着走着,突然发现附近的一个小石凳上,有两个小孩正在聚精会神地谈论着什么,时而大声争论,时而小声探讨。由于好奇心驱使,伽菲尔德循声向两个小孩走去,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?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?”伽菲尔德答道:“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.”小男孩说:“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,心里很不是滋味。,伽菲尔德不再散步,立即回家,潜心探讨小男孩给他出的难题。他经过反复思考与演算,终于弄清了其中的道理,并给出了简洁的证明方法。
  如下:
  解:在网格内,以两个直角边为边长的小正方形面积和,等于以斜边为边长的的正方形面积。
  勾股定理的内容:直角三角形两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,
  a的平方+b的平方=c的平方;
  说明:我国古代学者把直角三角形的较短直角边称为“勾”,较长直角边为“股”,斜边称为“弦”,所以把这个定理成为“勾股定理”。勾股定理揭示了直角三角形边之间的关系。
  举例:如直角三角形的两个直角边分别为3、4,则斜边c的平方;= a的平方+b的平方=9+16=25即c=5
  则说明斜边为5。 
   [编辑本段]勾股定理的种证明方法  这个定理有许多证明的方法,其证明的方法可能是数学众多定理中最多的。路明思(Elisha Scott Loomis)的 Pythagorean Proposition一书中总共提到367种证明方式。
  有人会尝试以三角恒等式(例如:正弦和余弦函数的泰勒级数)来证明勾股定理,但是,因为所有的基本三角恒等式都是建基于勾股定理,所以不能作为勾股定理的证明(参见循环论证)。
  
   【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 ≌ RtΔEBD,
  ∴ ∠EGF = ∠BED,
  ∵ ∠EGF + ∠GEF = 90°,
  ∴ ∠BED + ∠GEF = 90°,
  ∴ ∠BEG =180°―90°= 90°
  又∵ AB = BE = EG = GA = c,
  ∴ ABEG是一个边长为c的正方形. 
  ∴ ∠ABC + ∠CBE = 90°
  ∵ RtΔABC ≌ RtΔEBD,
  ∴ ∠ABC = ∠EBD.
  ∴ ∠EBD + ∠CBE = 90° 
  即 ∠CBD= 90°
  又∵ ∠BDE = 90°,∠BCP = 90°,
  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
  ,
  ∴ .
   【证法2】(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 = 90°,QP∥BC,
  ∴ ∠MPC = 90°,
  ∵ BM⊥PQ,
  ∴ ∠BMP = 90°,
  ∴ BCPM是一个矩形,即∠MBC = 90°.
  ∵ ∠QBM + ∠MBA = ∠QBA = °,
  ∠ABC + ∠MBA = ∠MBC = 90°,
  ∴ ∠QBM = ∠ABC,
  又∵ ∠BMP = 90°,∠BCA = 90°,BQ = BA = c,
  ∴ RtΔBMQ ≌ RtΔBCA.
  同理可证RtΔQNF ≌ RtΔAEF.
   【证法3】(赵浩杰证明)
  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.
  分别以CF,AE为边长做正方形FCJI和AEIG,
  ∵EF=DF-DE=b-a,EI=b,
  ∴FI=a,
  ∴G,I,J在同一直线上,
  ∵CJ=CF=a,CB=CD=c,
  ∠CJB = ∠CFD = 90°,
  ∴RtΔCJB ≌ RtΔCFD ,
  同理,RtΔABG ≌ RtΔADE,
  ∴RtΔCJB ≌ RtΔCFD ≌ RtΔABG ≌ RtΔADE
  ∴∠ABG = ∠BCJ,
  ∵∠BCJ +∠CBJ= 90°,
  ∴∠ABG +∠CBJ= 90°,
  ∵∠ABC= 90°,
  ∴G,B,I,J在同一直线上,
   【证法4】(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,
  ΔGAD的面积等于矩形ADLM
  的面积的一半,
  ∴ 矩形ADLM的面积 =.
  同理可证,矩形MLEB的面积 =.
  ∵ 正方形ADEB的面积 
  = 矩形ADLM的面积 + 矩形MLEB的面积
  ∴ 即a的平方+b的平方=c的平方
   【证法5】欧几里得的证法
  《几何原本》中的证明
  在欧几里得的《几何原本》一书中提出勾股定理由以下证明后可成立。 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,使其垂直于对边上的正方形。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。
  在正式的证明中,我们需要四个辅助定理如下:
  如果两个三角形有两组对应边和这两组边所夹的角相等,则两三角形全等。(SAS定理) 三角形面积是任一同底同高之平行四边形面积的一半。 任意一个正方形的面积等于其二边长的乘积。 任意一个四方形的面积等于其二边长的乘积(据辅助定理3)。 证明的概念为:把上方的两个正方形转换成两个同等面积的平行四边形,再旋转并转换成下方的两个同等面积的长方形。
  其证明如下:
  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。此线将分别与BC和DE直角相交于K、L。 分别连接CF、AD,形成两个三角形BCF、BDA。 ∠CAB和∠BAG都是直角,因此C、A 和 G 都是线性对应的,同理可证B、A和H。 ∠CBD和∠FBA皆为直角,所以∠ABD等于∠FBC。 因为 AB 和 BD 分别等于 FB 和 BC,所以△ABD 必须相等于△FBC。 因为 A 与 K 和 L是线性对应的,所以四方形 BDLK 必须二倍面积于△ABD。 因为C、A和G有共同线性,所以正方形BAGF必须二倍面积于△FBC。 因此四边形 BDLK 必须有相同的面积 BAGF = AB^2。 同理可证,四边形 CKLE 必须有相同的面积 ACIH = AC^2。 把这两个结果相加, AB^2+ AC^2; = 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AB^2 + AC^2= BC^2。 此证明是于欧几里得《几何原本》一书第1.47节所提出的 [编辑本段]勾股定理的别名  勾股定理,是几何学中一颗光彩夺目的明珠,被称为“几何学的基石”,而且在高等数学和其他学科中也有着极为广泛的应用。正因为这样,世界上几个文明古国都已发现并且进行了广泛深入的研究,因此有许多名称。
  我国是发现和研究勾股定理最古老的国家之一。我国古代数学家称直角三角形为勾股形,较短的直角边称为勾,另一直角边称为股,斜边称为弦,所以勾股定理也称为勾股弦定理。在公元前1000多年,据记载,商高(约公元前1120年)答周公曰“故折矩,以为句广三,股修四,径隅五。既方之,外半其一矩,环而共盘,得成三四五。两矩共长二十有五,是谓积矩。”.因此,勾股定理在我国又称“商高定理”.在公元前7至6世纪一中国学者陈子,曾经给出过任意直角三角形的三边关系即“以日下为勾,日高为股,勾、股各乘并开方除之得邪至日。
  在法国和比利时,勾股定理又叫“驴桥定理”。还有的国家称勾股定理为“平方定理”。
  在陈子后一二百年,希腊的著名数学家毕达哥拉斯发现了这个定理,因此世界上许多国家都称勾股定理为“毕达哥拉斯”定理.为了庆祝这一定理的发现,毕达哥拉斯学派杀了一百头牛酬谢供奉神灵,因此这个定理又有人叫做“百牛定理”.
  前任美国第二十届总统伽菲尔德证明了勾股定理(1876年4月1日)。

7. 勾股定理是什么

直角三角形直角边的平方和等于斜边的平方
a²+b²=c²
右图中蓝色三角形的面积是另两个的平方和(勾股定理的推导)
 

勾股定理是什么

8. 勾股定理是什么

勾股定理:在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方。这个定理在中国又称为“商高定理”,在外国称为“毕达哥拉斯定理”。 目前初二学生学,教材的证明方法采用赵爽弦图。   勾股定理(又称商高定理,毕达哥拉斯定理)是一个基本的几何定理,早在中国商代就由商高发现。据说毕达哥拉斯发现了这个定理后,即斩了百头牛作庆祝,因此又称“百牛定理”。   勾股定理指出:   直角三角形两直角边(即“勾”“股”短的为勾,长的为股)边长平方和等于斜边(即“弦”)边长的平方。   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的平方+b的平方=c的平方 a^2+b^2=c^2   勾股定理现发现约有500种证明方法,是数学定理中证明方法最多的定理之一。   勾股定理其实是余弦定理的一种特殊形式。   我国古代著名数学家商高说:“若勾三,股四,则弦五。”它被记录在了《九章算术》中。
勾股数组
  满足勾股定理方程 a^2+b^2=c^2;的正整  勾股定理
数组(a,b,c)。例如(3,4,5)就是一组勾股数组。   由于方程中含有3个未知数,故勾股数组有无数多组。   勾股数组的通式:   a=M^2-N^2   b=2MN   c=M^2+N^2   (M>N,M,N为正整数)