勾股定理证明(精选多篇)
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勾股定理十种证明欧几里德是古典数学的代表人物,他提出的勾股定理被认为是数学史上最重要的定理之一。
勾股定理,即给定直角三角形的两条直角边a,b,其斜边的平方等于两边的平方和,即:a2+b2=c2。
今天,我们将为读者介绍十种证明勾股定理的方法。
第一种是利用重心法证明。
当定义等腰三角形ABC时,在线段AB上定义重心G。
将线段AG视为一直角三角形,AG和BG就构成直角三角形。
易知三角形AGC也是直角三角形,三角形ABC也就是一个等腰直角三角形,AG和BC就是一组等腰三角形。
易得:a2+b2=AC2+BC2,即:a2+b2=c2。
第二种是利用反证法证明。
假设勾股定理不成立,即a2+b2≠c2,那么,就会得到一条不等式:a2+b2>c2或a2+b2<c2。
因为a、b都是非负的,再加上c也是非负的,所以,有:a2>0、b2>0、c2>0,从而:a2+b2>0,由此可以得出矛盾:a2+b2>c2,但是c2>0。
这与原假设矛盾,则勾股定理成立。
第三是利用余弦定理证明。
设等腰三角形ABC的角A,B,C的对边分别为a,b,c,则有:a2=b2+c2-2bc cosA,b2=a2+c2-2ac cosB,c2=a2+b2-2ab cosC,将三式相加,可得到:2a2+2b2=2c2,从而证明勾股定理。
第四是利用边缘法证明。
由边缘定理可知,在等腰三角形ABC 中:a2=b2=c2=2S2,其中S为ABC的面积。
令α、β、γ分别为三角形ABC的内角,及对应的外接圆的半径,令ΔO为三角形ABC的外切圆,则有:α+β+γ=180°,易知:a2+b2+c2=2(α2+β2+γ2)=2R2=c2,可以证明出勾股定理。
第五种是利用角和弧法证明。
在等腰三角形ABC中,用圆弧a 表示两边a和b的连接的圆弧,一条弧的长度是直径乘以圆心角的度数,即可推得:c2=a2+2aR-b2,将c2的左边加上b2,右边减去b2,即可得到:c2=a2+b2,从而证明出勾股定理。
第1篇一、勾股定理简介勾股定理,又称为毕达哥拉斯定理,是数学中一个重要的几何定理。
它指出,在直角三角形中,直角边的平方和等于斜边的平方。
这个定理不仅在我国古代数学著作《周髀算经》中有记载,而且在古希腊、印度、埃及等地的数学文献中也有所体现。
勾股定理是解决直角三角形问题的基础,也是许多数学领域的重要工具。
二、勾股定理的证明1. 证明方法一:几何证明如图所示,设直角三角形ABC中,∠C为直角,AC、BC分别为直角边,AB为斜边。
作辅助线CD,使得CD⊥AB于点D。
(1)证明AC²+BC²=AB²由于CD⊥AB,∠ACD和∠BCD都是直角。
因此,三角形ACD和三角形BCD都是直角三角形。
根据直角三角形的性质,有:AC² = AD² + CD²BC² = BD² + CD²将上述两个等式相加,得到:AC² + BC² = (AD² + CD²) + (BD² + CD²)AC² + BC² = AD² + BD² + 2CD²由于AD+BD=AB,将AD+BD替换为AB,得到:AC² + BC² = AB² + 2CD²由于CD是AB的一半,即CD=AB/2,代入上式,得到:AC²+ BC² = AB² + 2(AB/2)²AC² + BC² = AB² + AB²AC² + BC² = 2AB²由于2AB²=AB²,因此:AC² + BC² = AB²(2)证明结论根据上述证明,得出勾股定理:在直角三角形中,直角边的平方和等于斜边的平方。
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 ⨯+=+ abS 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 . 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 --=+=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 =+.【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 ∠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 =+.【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 ++=++,∵abS ABC 21=∆, ∴ ABC S ab ∆=42,又∵ AOCBOC AOB 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)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 ,D∴ 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 =+.。
勾股定理的9种证明(有图)【证法1】(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.∵ 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2】(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 ≌∴ ∠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 ⨯+=+ abS c 2122⨯+=,∴ 222c b a =+.【证法3】(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5】(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,∠PAC = 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 . 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 --=+= 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6】(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 ∠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 =+.【证法7】(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8】(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9】(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 +=++,∴ 222c b a =+.。
勾股定理的500种证明方法1.几何推导:这是最著名的证明方法。
它通过将直角三角形切割、旋转、重新拼合,利用几何图形的性质,推导出勾股定理。
2. 代数证明:假设直角三角形的两条直角边长度分别为a和b,斜边长度为c。
则根据勾股定理,我们有c² = a² + b²。
我们可以将这个等式写成(a + b)² = c² + 2ab。
将c² = a² + b²代入,得到(a + b)² = a² + b² + 2ab。
再进一步化简,得到a² + 2ab + b² = a² + b² +2ab。
最后,化简为a² + b² = a² + b²。
我们可以发现,等式两边完全相等,从而验证了勾股定理。
3.数学归纳法证明:我们首先证明直角三角形边长为3,4,5时,满足勾股定理。
然后,假设对于边长小于n的所有直角三角形,都满足勾股定理。
接下来,我们考虑直角三角形边长为n的情况。
我们可以将这个三角形切割成由三个直角子三角形组成的形状。
根据归纳假设,这三个子三角形满足勾股定理。
我们可以对这些子三角形应用基本的代数运算和性质,进一步证明整个直角三角形也满足勾股定理。
4.平行四边形法证明:将一个直角三角形内切于正方形中,然后根据正方形的性质和等式关系,利用平行四边形的性质推导出勾股定理。
5.反证法证明:假设存在一个直角三角形,它的三条边无法满足勾股定理。
然后,通过对无法满足定理的条件进行分析,得出矛盾,从而证明了勾股定理的正确性。
6.数学几何方法:通过利用数学几何的原理和定理,如相似三角形、垂直直角等,推导出勾股定理的等式。
7.三角函数法证明:将三角函数引入到勾股定理的等式中,然后根据三角函数的性质,推导出等式成立。
以上仅为部分常见的证明勾股定理的方法,实际上有无数种证明方法可供选择。
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abc ab b a 214214222⨯+=⨯++,整理得222c b a =+.【证法2】(邹元治证明)以上,B ∵∵∴∴以∵∴∠HDA=∠EAB .∵∠HAD+∠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)上. 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∵RtΔABC≌RtΔEBD,∴∠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∴为c.三点在过点BF作FN∵∴∴同理可证RtΔQNF≌RtΔAEF.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∴c ,过点C即∴为c .AC ,AF 交GT 垂足为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 .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∵∴∴为a 、.用∴∴∴∴∠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 ++++2即在C 在⊙B 即∴在CB ,过点B ∵∴∴在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∵AOC BOCAOB ABC S S S S ∆∆∆∆++==br ar cr 212121++=()r c b a ++21=()r c c r ++221=rc r +2,∴2∴∴c ,过点C 可知:AB .∴222c b a =+. 【证法15】(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 +=++,∴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). 在则∵∴∴∵在∵∴∵∴62173 =()76132S S S S S ++++=5432S S S S +++=2c∴222c b a =+.。
勾股定理的证明方法(精选多篇)第一篇:勾股定理的证明方法勾股定理的证明方法绪论勾股定理是世界上应用最广泛,历史最悠久,研究最深入的定理之一,是数学、几何中的重要且基本的工具。
而数千年来,许多民族、许多个人对于这个定理之证明数不胜数,达三百余种。
可见,勾股定理是人类利用代数思想、数学思想解决几何问题、生活实际问题的共同智慧之结晶,也是公理化证明体系的开端。
第一节勾股定理的基本内容文字表述:在任何一个的直角三角形中,两条直角边的长度的平方和等于斜边长度的平方。
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a^2+b^2=c^2 事实上,它是余弦定理之一种特殊形式。
第二节勾股定理的证明2.1欧洲在欧洲,相传最早证明勾股定理的是毕达哥拉斯,故在欧洲该定理得名毕达哥拉斯定理;又因毕达哥拉斯在证毕此定理后宰杀一百头牛庆祝,故亦称百牛定理。
欧洲最早记载这一定理之书籍,属欧几里得《几何原本》。
毕达哥拉斯的证明方法(相传):一说采用拼图法,一说采用定理法。
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。
a2+b2+4×1/2ab = c2+4×1/2ab ,整理即可得到。
定理法就是几何原本当中的证法: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(本文来源:ld的面积。
勾股定理证明勾股定理证明第一篇:勾股定理的证明方法这个直角梯形是由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,。
第二篇:勾股定理的证明勾股定理的证明一、基本情况组长:曾烨秋组员:邱丽璇、李锐、陈应飞、黄富荣、贾雪梅指导老师:何建荣相关课程:数学一、问题提出1、背景:初中时就学习了直角三角形的勾股定理,我们对此很感兴趣,便想探究勾股定理的证明方法。
2、目的:3、意义:探究出勾股定理的证明方法二、研究过程1、查阅资料:利用课间等休息时间在图书室或计算机室查阅资料。
2、整理资料:在网上下载部分第三篇:勾股定理证明勾股定理证明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理,又称毕达哥拉斯定理或毕氏定理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。
以下即为一种证明方法:如图,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。
∵△abe+△aed+△ed=梯形abd∴(ab+ab+2)÷2=2 ∴∴2=a2+b2,即在直角三角形中,斜边长的平方等于两直角边的平方和初二十四班秦煜暄第四篇:奇特的勾股定理的证明如图所示,正方形abd连接a,bd.因为四边形abd是正方形所以a垂直于bd图中的每个三角形都是直角三角形解:设ao为a,bo为b,ab为所以正方形的面积就是a*b2*4=2a*b=2ab正方形的面积也可以表示为^2所以2ab=^2ab+ab=^2因为此图是正方形所以ao=bo所以a=b所以把第一个ab中的b换成a.把第二个a换成b.所以a*a+b*b=^2所以a^2+b^2=^2第五篇:勾股定理专题证明勾股定理专题证明1.我们给出如下定义:若一个四边形中存在一组相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称这个四边形为勾股四边形,这两条相邻的边称为这个四边形的勾股边。
勾股定理的 9 种证明(有图)【证法 1】(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 . 把这四个直角三角形拼成如下图形状,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 HAE ≌ Rt EBF,∴∠AHE = ∠BEF.∵∠AEH + ∠AHE = 90o,∴ ∠AEH + ∠BEF = 90 o.∴ ∠HEF = 180o― 90o= 90 o.∴四边形 EFGH是一个边长为 c 的正方形 . 它的面积等于 c2.∵Rt GDH≌ Rt HAE,∴ ∠HGD = ∠EHA.∵ ∠HGD + ∠GHD = 90o,∴ ∠EHA + ∠GHD = 90o.又∵∠GHE = 90o,∴ ∠DHA = 90o+ 90 o= 180 o.∴ABCD是一个边长为 a + b 的正方形,它的面积等于 .∴.∴ .【证法 2】(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的延伸线交DF于点 P.∵ D、E、F 在一条直线上 , 且 Rt GEF ≌ Rt EBD, ∴∠EGF = ∠BED,∵ ∠EGF + ∠GEF = 90°,∴ ∠BED + ∠GEF = 90°,∴ ∠BEG =180o―90o= 90 o.又∵ AB = BE = EG = GA = c,∴ABEG是一个边长为 c 的正方形 .∴∠ABC + ∠CBE = 90o.∵Rt ABC ≌ Rt EBD, ∴∠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,∴.【证法 3】(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 . 把它们拼成如下图的多边形,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 BMQ≌ Rt BCA.同理可证 Rt QNF ≌ Rt AEF.进而将问题转变为【证法 4】(梅文鼎证明) .【证法 4】(欧几里得证明)H、C、 B 三点做三个边长分别为a、 b、c 的正方形,把它们拼成如下图形状,使在一条直线上,连接BF、CD. 过 C作 CL⊥DE,交 AB于点 M,交 DE于点L.∵ AF = AC ,AB = AD,∠FAB = ∠GAD,∴FAB ≌GAD,∵FAB的面积等于,GAD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 .【证法 5】(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再做一个边长为 c 的正方形 . 把它们拼成如下图的多边形 .于F,AF 交 DT于 R. 过 B 作 BP⊥AF,垂足为 P. 过 D作 DE与E,DE交 AF于 H.∵∠BAD = 90o,∠PAC = 90o,∴ ∠DAH = ∠BAC.又∵∠DHA = 90o,∠BCA = 90o,AD = AB = c ,∴Rt DHA ≌ Rt BCA.∴DH = BC = a ,AH = AC = b.由作法可知, PBCA 是一个矩形,因此 Rt APB ≌ Rt BCA. 即 PB = CA =b ,AP= a,进而 PH = b ―a.a、b(b>a),斜边长为 c.过A 作 AF⊥AC,AF 交 GT CB的延伸线垂直,垂足为∵Rt DGT ≌Rt BCA , RtDHA ≌ Rt BCA.∴Rt DGT ≌ Rt DHA .∴DH = DG = a ,∠ GDT = ∠HDA .又∵∠DGT = 90o,∠DHF = 90o,∠G DH = ∠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①∵= ,,∴ = .②把②代入①,得= = .∴.【证法 6】(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,把它们拼成如下图形状,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 HBT ≌ Rt ABE.∴HT = AE = a.∴GH = GT―HT = b ― a.又∵∠GHF + ∠BHT = 90o,∠DBC + ∠ BHT = ∠TBH + ∠ BHT = 90o,∴∠GHF = ∠DBC.∵DB = EB ―ED = b ― a,过Q作 QM⊥AG,垂足是 M. 由∠ BAQ = ∠BEA = 90o,可知∠ABE= ∠QAM,而 AB = AQ = c ,因此 Rt ABE ≌ Rt QAM . 又 Rt HBT ≌ RtABE. 因此 Rt HBT ≌ Rt QAM . 即 .由 Rt ABE ≌ Rt QAM,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 QMF≌ Rt ARC. 即.∵ ,,,又∵ ,,,∴==,即.【证法 7】(利用多列米定理证明)在 Rt ABC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 . 依据多列米定理,圆内接四边形对角线的乘积等于两对边乘积之和,有,∵A B = DC = c ,AD = BC = a ,AC = BD = b ,∴ ,即,∴.【证法 8】(利用反证法证明)如图,在 Rt ABC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.假定,即假定,则由==可知,或许 .即AD:AC≠AC:AB,或许BD:BC≠ BC:AB.在ADC和ACB中,∵ ∠A = ∠A,∴若 AD:AC≠AC:AB,则∠A DC≠∠ ACB.在CDB和 ACB中,∵ ∠B = ∠B,∴若 BD: BC≠BC:AB,则∠C DB≠∠ ACB.又∵∠ACB = 90o,∴ ∠ADC≠90o,∠ CDB≠ 90o.这与作法 CD⊥AB矛盾 .因此,的假定不可以建立.∴.【证法 9】(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区分红上方左图所示的几个部分,则正方形 ABCD的面积为;把正方形 ABCD 区分红上方右图所示的几个部分,则正方形 ABCD的面积为 =.∴,∴.。
勾股定理证明方法通用六篇勾股定理证明方法范文1勾股定理是几何学中的明珠,充满魅力,于是千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者,有普通百姓,也有尊贵的政要权贵,甚至有国家总统. 也许是因为勾股定理既重要又简单,更容易吸引人,才使它成百次地反复被人炒作,反复被人论证. 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. 实际上还不止这些,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二十多种精彩的证法. 这是任何定理无法比拟的. 下文选取部分较为精彩的证明方法,供同学们参考.方法1:课本方法:直接在直角三角形三边上画正方形,如图.利用三个正方形面积之间的关系,从而得到直角三角形三边之间的关系. 基于完全可以接受的朴素观念,既直观又简单,任何人都看得懂.方法2:在中国古代的数学家中,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”,用数形结合的方法,给出了勾股定理的详细证明.在这幅“勾股圆方图”中,以弦为边长得到的正方形ABDE是由4个相同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■;中间的小正方形边长为b-a,则面积为(b-a)2. 于是便可得如下的式子:4×■+(b-a)2=c2,化简后便可得:a2+b2=c2. 赵爽的这个证明可谓别具匠心,极富创新意识. 他用几何图形的截、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,为中国古代以形证数、形数统一,代数和几何紧密结合、互不可分的独特风格树立了一个典范.方法3:美国第十七任总统J·A·加菲尔德(1831~1888)在学生时代对初等数学就具有强烈的兴趣和高超的才能,在1876年(当时他是众议院议员,5年后当选为美国总统),给出了勾股定理一个漂亮的证明,证明的思路是利用等积思想,如下图.S梯形ABCD=■(a+b)2=■. ①又S梯形ABCD=SAED+SEBC+SCED=■=■. ②比较以上两式,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.从勾股定理还推广出很多新的定理和应用,有兴趣的同学可以尝试证明. 如: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.勾股定理证明方法范文21本章内容概述直角三角形是一种极常见而特殊的三角形,它有许多性质,如两个锐角互余,30°的角所对的直角边等于斜边的一半.本章所研究的勾股定理,是直角三角形的非常重要的性质,有极其广泛的应用.平角的一半就是直角,空间中一条水平方向的直线和另一条铅垂方向的相交直线也相交成一个直角,直角是生产和生活中最常见的特殊角.勾股定理指出了直角三角形三边之间的数量关系,这就搭建起了几何图形和数量关系之间的一座桥梁,从而发挥了重要的作用.勾股定理不仅在平面几何中是重要的定理,而且在三角学、解析几何学、微积分学中都是理论的基础,定理对现代数学的发展也产生了重要而深远的影响.没有勾股定理,就难以建立起整个数学的大厦.所以,勾股定理不仅被认为是平面几何中最重要的定理之一,也被认为是数学中最重要的定理之一.本章分为两节,第一节介绍勾股定理及其应用,第二节介绍勾股定理的逆定理及其应用.在第一节中,教科书安排了对勾股定理的观察、计算、猜想、证明及简单应用的过程.教科书首先简略讲述了毕达哥拉斯从观察地面图案的面积关系发现勾股定理的传说故事,并让学生也去观察同样的图案,以发现等腰直角三角形这种特殊直角三角形下的特殊面积关系.在进一步的“探究”中又让学生对某些直角三角形进行计算,计算以直角三角形两直角边为边长的小正方形的面积和以斜边为边长的正方形的面积,发现以两直角边为边长的小正方形的面积的和等于以斜边为边长的正方形的面积.然后对更一般的结论提出了猜想.历史上对勾股定理证明的研究很多,得到了很多证明方法.教科书正文中介绍了公元3世纪三国时期中国数学家赵爽的证明方法.这是一种面积证法,依据是图形在经过适当切割后再另拼接成一个新图形,切割拼接前后图形的各部分的面积之和不变,即利用面积不变的关系和对图形面积的不同算法推出图形的性质.在教科书中,图17.1-6(1)中的图形经过切割拼接后得到图17.1-6(3)中的图形,证明了勾股定理.根据勾股定理,已知两条直角边的长a,b,就可以求出斜边c 的长.根据勾股定理还可以得到a2=c2-b2,b2=c2-a2,由此可知,已知斜边和一条直角边的长,就可以求出另一条直角边的长.也就是说,在直角三角形中,已知两条边的长,就可以求出第三条边的长.教科书相应安排了两个例题和一个“探究”栏目,让学生学习运用勾股定理解决问题,并运用定理证明了斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等.在第二节中,教科书首先让学生画出一些两边的平方和等于第三边的平方的三角形,可以发现画出的三角形都是直角三角形,从而作出猜想:如果三角形的三边满足两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形.教科书借助勾股定理和判定全等三角形的定理(SSS)证明了这个猜想,得到了勾股定理的逆定理.勾股定理的逆定理是判定一个三角形是直角三角形的一种重要依据.教科书安排了两个例题,让学生学会运用这个定理.本节结合勾股定理的逆定理的内容的展开,穿插介绍了逆命题、逆定理的概念,并举例说明原命题成立其逆命题不一定成立.为巩固这些内容,相应配备了一些练习和习题.2编写时考虑的几个问题2.1让学生经历勾股定理及其逆定理的探索过程勾股定理及其逆定理都是初等数学中的重要定理,同时,这两个定理也都是多数初中学生在教师的精心引导下通过探索能够发现并证明的定理,教学中要重视这两个定理的教学,在教学过程中要注意引导学生通过探索去发现图形的性质,提出一般的猜想,并获得两个定理的证明.教科书对勾股定理的教学,设计了一个从特殊到一般的探索、发现和证明的过程.先是很特殊的等腰直角三角形,再到一些特殊的直角三角形,再到一般直角三角形的结论证明的赵爽证法的引入.这是一个典型的探索和证明的过程.类似地,对勾股定理的逆定理,教科书也设计了从特殊结论到一般结论的探索和证明的完整过程.这样安排教学,有利于学生认识结论研究的必要性,培养学生对结论的探索兴趣和热情,培养学生发现、提出、分析和解决问题的能力和严密审慎的思考习惯.2.2通过介绍我国古代研究勾股定理的成就培养民族自豪感我国古代对数学有许多杰出的研究成果,许多成就为世界所瞩目和高度评价,在数学教学中应结合教学内容,适当介绍我国古代数学成就,培养学生爱国热情和民族自豪感.我国古代对勾股定理的研究就是一个突出的例子.根据成书年代不晚于公元前2世纪西汉时期的《周髀算经》进行推算,有可能在公元前21世纪大禹治水时人们就会应用“勾三股四弦五”的特殊结论,公元前6、7世纪时人们还知道了勾股定理的一般结论并能灵活运用结论解决许多实际测量问题.约公元3世纪三国时期赵爽为《周髀算经》作注写《勾股圆方图注》,用“弦图”对勾股定理给出了一般的证明,这是我国对勾股定理一般结论的最早的证明.我国古代不仅较早独立地发现了勾股定理有关“勾三股四弦五”的一些特殊结论,而且也比较早使用了巧妙的方法独立证明了勾股定理一般结论,在勾股定理的应用方面也有许多深入的研究并达到熟练的程度.从《周髀算经》对勾股定理的多方面的论述,此书所记录的在公元前6、7世纪时在我国人们已经能够熟练且自信地把勾股定理应用到任意边长的直角三角形的事实,可以推测在比《周髀算经》成书早得多的时候,我国对勾股定理不仅知其然而且知其所以然,只是缺少文献明确记载对定理的论证.这些,都说明我国古代劳动人民的卓越聪明才智,也是我国对世界数学的重要贡献,是值得我们自豪的.本章教科书结合教学内容介绍了我国古代对勾股定理的有关研究成果.在引言中介绍了现存的我国古代的数学著作中最早的著作《周髀算经》的记载“如果勾是三、股是四、那么弦是五”.勾股定理的证法很多,教科书为了弘扬我国古代数学成就,介绍了赵爽的证法.首先介绍赵爽“弦图”,然后介绍赵爽利用弦图证明命题1的基本思路.这些内容表现了我国古代劳动人民对数学的钻研精神和聪明才智,它是我国古代数学的骄傲.正因为此,赵爽“弦图”被选为2002年在北京召开的世界数学家大会的会徽.教科书还在习题中安排了我国古代数学著作《九章算术》中的问题,展现我国古代在勾股定理应用研究方面的成果.课本练习是一种重要的教学资源。
勾股定理证明
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
第二篇:勾股定理的证明
勾股定理的证明
一、基本情况
组长:曾烨秋
组员:邱丽璇、李锐、陈应飞、黄富荣、贾雪梅指导老师:何建荣
相关课程:数学
一、问题提出
1、背景:
初中时就学习了直角三角形的勾股定理,我们对此很感兴趣,便想探究勾股定理的证明方法。
2、目的:
3、意义:探究出勾股定理的证明方法
二、研究过程
1、查阅资料:
利用课间等休息时间在图书室或计算机室查阅资料。
2、整理资料:
在网上下载部分
第三篇:勾股定理证明
勾股定理证明
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理,又称毕达哥拉斯定理或毕氏定理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。
以下即为一种证明方法:
如图,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。
∵△abe+△aed+△ced=梯形abcd
∴(ab+ab+c2)÷2=(a+b)(a+b)/2 ∴
∴c2=a2+b2,即在直角三角形中,斜边长的平方等于两直角边的平方和
初二十四班秦煜暄
第四篇:奇特的勾股定理的证明
如图所示,正方形abcd连接ac,bd.
因为四边形abcd是正方形
所以ac垂直于bd图中的每个三角形都是直角三角形解:设ao为a,bo为b,ab为c
所以正方形的面积就是a*b/2*4=2a*b=2ab
正方形的面积也可以表示为c^2
所以2ab=c^2
ab+ab=c^2
因为此图是正方形所以ao=bo
所以a=b
所以把第一个ab中的b换成a.把第二个a换成b.所以
a*a+b*b=c^2
所以a^2+b^2=c^2
第五篇:勾股定理专题证明
勾股定理专题证明
1.我们给出如下定义:若一个四边形中存在一组相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,
则称这个四边形为勾股四边形,这两条相邻的边称为这个四边形的勾股边。
(1)写出你所学过的特殊四边形中是勾股四边形的两种图形的名称:----------,---------- ;
(2)如图1,已知格点(小正方形的顶点)o(0,0),a
(3,0),b(0,4)请你画出以格点为顶
点,oa,ob为勾股边且对角线相等的两个勾股四边形oamb ;
(3)如图2,将△abc绕顶点b按顺时针方向旋转60°,得到
△dbe,连结ad,dc,∠dcb=
30°。
写出线段dc,ac,bc的数量关系为----------------;
2.(1)如图1,已知∠aob,oa=ob,点e在ob边上,四边形aebf 是平行四边形,
请你只用无刻度的直尺在图中画出∠aob的平分线.(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)如图2 ,10×10的正方形网格中,点a(0,0)、b(5,0)、c(3,6)、d(-1,3),
①依次连结a、b、c、d四点得到四边形abcd,四边形abcd的形状是------------;
②在x轴上找一点p,使得△pc d的周长最短(直接画出图形,不要求写作法);
此时,点p的坐标为------------ ,最短周长为------------------;
3. 如图正方形abcd ,e 为ad边上一点,f为cd边上一点,
∠fea=∠ebc,若ae= ked, 探究df与cf的数量关系;
4.如图1 等腰直角△abc,将等腰直角△dmn如图放置,△dmn 的斜边mn与△abc的一直角边ac重合.
⑴ 在图1中,绕点 d旋转△dmn,使两直角边dm、dn分别与交于点e ,f如图2 ,求证:ae2+bf2=ef2 ;
⑵ 在图1 中,绕点 c旋转△dmn,使它的斜边cm、直角边 cd的延长线分别与 ab交于点e ,f,如图3,此时结论ae2+bf2=ef2是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
⑶ 如图4,在正方形 abcd中,e、f 分别是边bc、cd 上的点且满足△cef 的周长等于正方形abcd 的周长的一半,ae、af 分别与对
角线 bd交于点m、n . 线段bm 、mn 、dn 恰能构成三角形. 请指出线段bm 、mn 、dn 所构成的三角形的形状,并给出证明;
5. 将一块直角三角板的直角顶点绕矩形abcd(ab<bc)的对角
线的交点o旋转(如图①②③),图中的m、n分别为直角三角形的直角边与矩形abcd的边cd、bc的交点,⑴如图①三角板一直角边与od 重合,则线段bn、cd、cn间的数量关系为-----------------------
;
⑵如图②三角板一直角边与oc重合,则线段bn、cd、cn间的数
量关系为---------(更多请搜索:)--------------;
⑶如图③,探究线段bn、cn、cm、dm间的数量关系,写出你的结论,加以说明;
④若将矩形abcd改为边长为1的正方形abcd,直角三角板的直
角顶点绕o点旋转到图④,两直角边与ab、bc分别交于m、n,探究线段bn、cn、cm、dm间的数量关系,写出你的结论,加以说明;
6. 如图,四边形abcd, ad∥bc,ad≠bc ,∠b=90° ,ad=ab ,点e是ab边上一动点(点e不与点a、b重合),连结ed,过ed的中点f作ed的垂线,交ad于点g,交bc于点k,过点k作km⊥ad于m.若ab=k ae , 探究dm与dg 的数量关系;(用含的式子表示).。