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文檔簡介

1、.勾股定理的十六種證明方法【證法1】此主題相關(guān)圖片如下:做8個全等的直角三角形,設(shè)它們的兩條直角邊長分別為a、b,斜邊長為c,再做三個邊長分別為a、b、c的正方形,把它們像上圖那樣拼成兩個正方形. 從圖上可以看到,這兩個正方形的邊長都是a + b,所以面積相等. 即a2+b2+4*(ab/2)=c2+4*(ab/2)整理得到:a2+b2=c2?!咀C法2】 以a、b 為直角邊,以c為斜邊做四個全等的直角三角形,則每個直角三角形的面積等于 ab/2. 把這四個直角三角形拼成如圖所示形狀,使A、E、B三點(diǎn)在一條直線上,B、F、C三點(diǎn)在一條直線上,C、G、D三點(diǎn)在一條直線上. RtHAE RtEBF,

2、 AHE = BEF. AEH + AHE = 90, AEH + BEF = 90. HEF = 18090= 90. 四邊形EFGH是一個邊長為c的 正方形. 它的面積等于c2. RtGDH RtHAE, HGD = EHA. HGD + GHD = 90, EHA + GHD = 90. 又 GHE = 90, DHA = 90+ 90= 180. ABCD是一個邊長為a + b的正方形,它的面積等于(a+b)2. (a+b)2=c2+4*(ab/2), a2+b2=c2。此主題相關(guān)圖片如下:【證法3】以a、b 為直角邊(ba), 以c為斜邊作四個全等的直角三角形,則每個直角三角形的面積

3、等于ab/2. 把這四個直角三角形拼成如圖所示形狀. RtDAH RtABE, HDA = EAB. HAD + HAD = 90, EAB + HAD = 90, ABCD是一個邊長為c的正方形,它的面積等于c2. EF = FG =GH =HE = ba , HEF = 90. EFGH是一個邊長為ba的正方形,它的面積等于(b-a)2. (b-a)2+4*(ab/2)=c2, a2+b2=c2。此主題相關(guān)圖片如下:【證法4】 以a、b 為直角邊,以c為斜邊作兩個全等的直角三角形,則每個直角三角形的面積等于ab/2. 把這兩個直角三角形拼成如圖所示形狀,使A、E、B三點(diǎn)在一條直線上. Rt

4、EAD RtCBE, ADE = BEC. AED + ADE = 90, AED + BEC = 90. DEC = 18090= 90. DEC是一個等腰直角三角形, 它的面積等于c2/2. 又 DAE = 90, EBC = 90, ADBC. ABCD是一個直角梯形,它的面積等于(a+b)2/2(a+b)2/2=2*ab/2+c2/2, a2+b2=c2。此主題相關(guān)圖片如下:【證法5】 做四個全等的直角三角形,設(shè)它們的兩條直角邊長分別為a、b ,斜邊長為c. 把它們拼成如圖那樣的一個多邊形,使D、E、F在一條直線上. 過C作AC的延長線交DF于點(diǎn)P. D、E、F在一條直線上, 且RtG

5、EF RtEBD, EGF = BED, EGF + GEF = 90, BED + GEF = 90, BEG =18090= 90. 又 AB = BE = EG = GA = c, ABEG是一個邊長為c的正方形. ABC + CBE = 90. RtABC RtEBD, ABC = EBD. EBD + CBE = 90. 即 CBD= 90. 又 BDE = 90,BCP = 90, BC = BD = a. BDPC是一個邊長為a的正方形. 同理,HPFG是一個邊長為b的正方形. 設(shè)多邊形GHCBE的面積為S,則 a2+b2=S+2*ab/2 c2=S+2*ab/2 a2+b2=c

6、2。此主題相關(guān)圖片如下:【證法6】 做兩個全等的直角三角形,設(shè)它們的兩條直角邊長分別為a、b(ba) ,斜邊長為c. 再做一個邊長為c的正方形. 把它們拼成如圖所示的多邊形,使E、A、C三點(diǎn)在一條直線上. 過點(diǎn)Q作QPBC,交AC于點(diǎn)P. 過點(diǎn)B作BMPQ,垂足為M;再過點(diǎn) F作FNPQ,垂足為N. BCA = 90,QPBC, MPC = 90, BMPQ, BMP = 90, BCPM是一個矩形,即MBC = 90. QBM + MBA = QBA = 90, ABC + MBA = MBC = 90, QBM = ABC, 又 BMP = 90,BCA = 90,BQ = BA = c,

7、 RtBMQ RtBCA. 同理可證RtQNF RtAEF. 從而將問題轉(zhuǎn)化為【證法4】(梅文鼎證明).此主題相關(guān)圖片如下:【證法7】 做三個邊長分別為a、b、c的正方形,把它們拼成如圖所示形狀,使H、C、B三點(diǎn)在一條直線上,連結(jié)BF、CD. 過C作CLDE,交AB于點(diǎn)M,交DE于點(diǎn)L. AF = AC,AB = AD, FAB = GAD, FAB GAD, FAB的面積等于a2/2, GAD的面積等于矩形ADLM的面積的一半, 矩形ADLM的面積 =a2. 同理可證,矩形MLEB的面積 =b2. 正方形ADEB的面積 = 矩形ADLM的面積 + 矩形MLEB的面積 a2+b2=c2。此主題

8、相關(guān)圖片如下:【證法8】 如圖,在RtABC中,設(shè)直角邊AC、BC的長度分別為a、b,斜邊AB的長為c,過點(diǎn)C作CDAB,垂足是D. 在ADC和ACB中, ADC = ACB = 90, CAD = BAC, ADC ACB. ADAC = AC AB, 即 AC2=AD*AB. 同理可證,CDB ACB,從而有 BC2=BD*AB. AC2+BC2=(AD+BD)*AB=AB2,即 a2+b2=c2。此主題相關(guān)圖片如下:【證法9】做兩個全等的直角三角形,設(shè)它們的兩條直角邊長分別為a、b(ba),斜邊長為c. 再做一個邊長為c的正方形. 把它們拼成如圖所示的多邊形. 過A作AFAC,AF交GT

9、于F,AF交DT于R. 過B作BPAF,垂足為P. 過D作DE與CB的延長線垂直,垂足為E,DE交AF于H. BAD = 90,PAC = 90, DAH = BAC. 又 DHA = 90,BCA = 90, AD = AB = c, RtDHA RtBCA. DH = BC = a,AH = AC = b. 由作法可知, PBCA 是一個矩形, 所以 RtAPB RtBCA. 即PB = CA = b,AP= a,從而PH = ba. RtDGT RtBCA , RtDHA RtBCA. RtDGT RtDHA . DH = DG = a,GDT = HDA . 又 DGT = 90,DH

10、F = 90, GDH = GDT + TDH = HDA+ TDH = 90, DGFH是一個邊長為a的正方形. GF = FH = a . TFAF,TF = GTGF = ba . TFPB是一個直角梯形,上底TF=ba,下底BP= b,高FP=a +(ba). 用數(shù)字表示面積的編號(如圖),則以c為邊長的正方形的面積為此主題相關(guān)圖片如下:【證法10】 設(shè)直角三角形兩直角邊的長分別為a、b(ba),斜邊的長為c. 做三個邊長分別為a、b、c的正方形,把它們拼成如圖所示形狀,使A、E、G三點(diǎn)在一條直線上. 用數(shù)字表示面積的編號(如圖). TBE = ABH = 90, TBH = ABE.

11、 又 BTH = BEA = 90, BT = BE = b, RtHBT RtABE. HT = AE = a. GH = GTHT = ba. 又 GHF + BHT = 90, DBC + BHT = TBH + BHT = 90, GHF = DBC. DB = EBED = ba, HGF = BDC = 90, RtHGF RtBDC. 即 S7=S2. 過Q作QMAG,垂足是M. 由BAQ = BEA = 90,可知 ABE = QAM,而AB = AQ = c,所以RtABE RtQAM . 又RtHBT RtABE. 所以RtHBT RtQAM . 即 S8=S5. 由RtA

12、BE RtQAM,又得QM = AE = a,AQM = BAE. AQM + FQM = 90,BAE + CAR = 90,AQM = BAE, FQM = CAR. 又QMF = ARC = 90,QM = AR = a, RtQMF RtARC. 即S4=S6. 此主題相關(guān)圖片如下:【證法11】在RtABC中,設(shè)直角邊BC = a,AC = b,斜邊AB = c. 如圖,以B為圓心a為半徑作圓,交AB及AB的延長線分別于D、E,則BD = BE = BC = a. 因?yàn)锽CA = 90,點(diǎn)C在B上,所以AC是B 的切線. 由切割線定理,得 此主題相關(guān)圖片如下:【證法12】在RtABC中

13、,設(shè)直角邊BC = a,AC = b,斜邊AB = c(如圖). 過點(diǎn)A作ADCB,過點(diǎn)B作BDCA,則ACBD為矩形,矩形ACBD內(nèi)接于一個圓. 根據(jù)多列米定理,圓內(nèi)接四邊形對角線的乘積等于兩對邊乘積之和,有 此主題相關(guān)圖片如下:【證法13】在RtABC中,設(shè)直角邊BC = a,AC = b,斜邊AB = c. 作RtABC的內(nèi)切圓O,切點(diǎn)分別為D、E、F(如圖),設(shè)O的半徑為r. AE = AF,BF = BD,CD = CE, AC+BC-AB=(AE+CE)+(BD+CD)-(AF-BF) = CE+CD= r + r = 2r, 此主題相關(guān)圖片如下:【證法14】 如圖,在RtABC中,設(shè)直

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