勾股定理的证明的方法

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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

2 2 1 2 1 a2 b2 4 ab 二 c2 • 4 ab 2 2 2

2 2 ,整理得 a +b =c .

【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

1 ab 等于2 .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 AHAE 也 R

t AEBF, 【证法1】(课本的证明)

a b

a b a b

A b

F

a E b B •••ZAHE = ZBEF.

••• ZAEH + ZAHE = 90 o,

• ZAEH + ZBEF = 90 o

• ZHEF = 180 o-90o= 90 Q

•四边形EFGH是一个边长为c的

正方形.它的面积等于c2.

••• Rt AGDH 也 Rt AHAE,

• ZHGD = ZEHA.

••• ZHGD + ZGHD = 90 Q

• ZEHA + ZGHD = 90 Q

又••• ZGHE = 90 Q

• ZDHA = 90 o+ 90 Q= 180 o.

• ABCD是一个边长为a + b的正方形,它的面积等于 a b ".

a b2 =4 -ab c2 222

2 . •a +b =c .

【证法3】(赵爽证明)

以a、b为直角边(b>a),以c为斜边作四个全等直角三角形,则每个直角

1 ab

三角形的面积等于2 .把这四个直角三角形拼成如图所示形状.

••• Rt ADAH 也 Rt AABE, • ZHDA = ZEAB.

•••/HAD + ZHAD = 90o,.・.ZEAB + /HAD = 90 o,

C

A H E b

G a、b (b>a),斜边长为c.再 使E、A、C三点在一条直线上. ••• ABCD是一个边长为c的正方形,它的面积等于c2.

EF = FG =GH =HE = b -a , ZHEF = 90 o.

••• EFGH是一个边长为b-a的正方形,它的面积等于

(b -a 2.

1 4 ab b -a 2

【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 〔ab

等于2 .把这两个直角三角形拼成如图所示形状,使

T Rt AEAD 也 Rt ACBE, . ZADE = ZBEC.

T ZAED + ZADE = 90o,.ZAED + ZBEC = 90 Q

./DEC = 180 o—0o= 90o

.ADEC是一个等腰直角三角形,

1 2 c

它的面积等于2 .又T /DAE =

90 o ZEBC = 90 o

.AD /BC.. ABCD是一个直角梯形,它的面积等于

1 , 2 1 , 12 a - b 2 ab c 2 . 2 2 ...2' f 2 2 a +b = c

【证法5】(项明达证明)

做两个全等的直角三角形,设它们的两直角边长分别为 做一个边长c的正方形.把它们拼成如图所示多边形, 过点Q作QP /BC ,交AC于点P.

过点B作BM JPQ,垂足为M ;再过点

F作FN JPQ,垂足为N.

••• ZBCA = 90 o, QP /BC TMPC = 90 o,

T BM JPQ,. /BMP = 90 o,

.BCPM是一个矩形,即Z MBC = 90 o

T ZQBM + ZMBA = zQBA = 90 o, A、 ZABC + Z/IBA = ZMBC = 90 o. zQBM = ZABC,

又T /BMP = 90 o,zBCA = 90 o, BQ = BA = c ,

• Rt ABMQ 也 Rt ABCA.

同理可证Rt AQNF也Rt AAEF

【证法6】(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.

T D、E、F 在一条直线上,Rt AGEF 也 Rt AEBD,

• zEGF = /BED ,

T zEGF + zGEF = 90 ° /./BED + zGEF = 90

••• ZBEG =180 o—0o= 90Q

又 T AB = BE = EG = GA = c ,

• ABEG是一个边长为c的正方形.

••• ZABC + JCBE = 90 o.

••• Rt AABC 也 Rt AEBD, • ZABC = zEBD.

• ZEBD + ZCBE = 90 o.即 ZCBD= 90 o

又T zBDE = 90 o,zBCP = 90 o, BC = BD = a .

• BDPC是一个边长为a的正方形.同理,HPFG 日 疋

2 2 1 a +b =S+2 疋一ab, 设多边形GHCBE的面积为S,则 2

• a2 +b2 =c2 个边长为b的正方形.

2 1 c = S 2 -ab 2

【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 在一条直线上,连结

BF、CD.过 C 作 CL JDE,

交AB于点M,交DE于点

L. 三占

- k

八\、

K ••• AF = AC , AB = AD ,

ZFAB = JGAD ,

••• AFAB 也 AGAD ,

1 2 a ••• AFAB的面积等于2 ,

AGAD的面积等于矩形ADLM

的面积的一半,

2 •••矩形ADLM的面积=a .

2 同理可证,矩形 MLEB的面积=b .

•••正方形ADEB的面积

=矩形ADLM的面积+矩形MLEB的面积

...c2 =a2 +b2,即 a2 +b2 =c2.

【证法8】(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)

•/ ZTBE = ZABH = 90 o,. ZTBH = ZABE . 又••• ZBTH = ZBEA

= 90 o, BT = BE = b , ••• Rt AHBT 也 Rt AABE. /• HT = AE

= a .

••• GH = GT -HT = b -a.

又••• J3HF + ZBHT = 90 o,

ZDBC + ZBHT = ZTBH + ZBHT = 90 o,

• J3HF= ZDBC .

•/ DB = EB -ED = b -a,ZHGF = ZBDC = 90 o,

• Rt AHGF 也 Rt ABDC •即 S7 = S2 .

过 Q 作 QM !AG,垂足是 M.由/BAQ = ZBEA = 90 o,

可知 ZABE= ZQAM,而 AB = AQ = c,所以 Rt AABE 也 Rt AQAM

又 Rt AHBT 也 Rt AABE.所以 Rt AHBT 也 Rt AQAM .即 S* = SJ 由 Rt AABE 也 Rt AQAM,又得 QM = AE

= a,/AQM = ZBAE .

•/ ZAQM + ZFQM = 90 o,ZBAE + /CAR = 90 o,ZAQM = ZBAE, • ZFQM = ZCAR . B

b T

8 D

6

1 3

F 4 2 C

5 c M总 b a

2

ab a

b2 ab

1 i

形 ABCD

把正方形 b,斜边的长为c.作边长是a+b的正方形ABCD .把正方 划分成上方左图所示的几个部分,则正方形ABCD的面积为 a b 2ab ;

ABCD划分成上方右图所示的几个部分,

1 2 =4 ab c 2 2 = 2ab + c2.

a2 +b2 =c2 ABCD的面积为 则正方形

a2 b2 2ab =2ab - c2 2 (a +b )

垂足为E,DE交AF于H.

••• Rt ADHA 也 Rt

ABCA. 又 VXQMF = ZARC = 90 o, QM = AR = a . Rt AQMF 也 Rt AARC 即 S4 = S6

..c2 =S S2 S3 S4 S5 a2 = S S6 b2 = & S7 S8

* ? ?

又・・ S7 = S2 S8 = S5 S4 = S6

又.

2 2

-a b = S1 S6 S3 S7 S8 = Si S4 S3 S2 S5=c2

即 a2 b2 =c2

【证法9】(辛卜松证明)

【证法10】(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山C , AF交GT 于F, AF交DT于R.过B作BP 1AF ,垂足为P.过D作DE_与CB的延长线垂直,

■/ ZBAD = 90 o,zPAC = 90 o, •••ZDAH = ZBAC.

又••• ZDHA = 90o,zBCA = 90 o,

AD = AB = c ,A

a a

b b

b

设直角D

a C