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1、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.RtHAE RtEBF,AHE=BEF.AEH+AHE=90,AEH+BEF=90.HEF=180 90=90.四边形 EFGH 是一个边长为 c 的 正方形.它的面积等于 c2.RtGDH RtHAE,HGD=EHA.HGD+GHD=90,EHA+GHD=90.又 GHE=90,DHA=90+90=180.ABCD
2、 是一个边长为 a+b 的正方形,它的面积等于2ba.22214cabba.222cba.【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.DGCFAHEBabcabcabcabcbacGDCFPHGFEDCBAabcabcabcabccbaAEFP D、E、F 在一条直线上,且 RtGEF RtEBD,EGF=BED,EGF+GEF=90,BED+GEF=90,BEG=180 90=90.又 AB=BE=EG=GA=c,ABEG 是一个
3、边长为 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,21222abSba abSc2122,222cba.【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(ba),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 QPBC,交 AC 于点 P.过点 B
4、作 BMPQ,垂足为 M;再过点 F 作 FNPQ,垂足为 N.BCA=90,QPBC,MPC=90,BMPQ,BMP=90,BCPM 是一个矩形,即MBC=90.QBM+MBA=QBA=90,ABC+MBA=MBC=90,QBM=ABC,又 BMP=90,BCA=90,BQ=BA=c,RtBMQ RtBCA.同理可证 RtQNF RtAEF.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 CLDE,交 AB 于点 M,交 DE 于点 L.AF
5、=AC,AB=AD,FAB=GAD,FAB GAD,cbacbaABCDEFGHMLK FAB 的面积等于221a,GAD 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 222bac,即 222cba.【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(ba),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 AFAC,AF 交 GT于 F,AF 交 DT 于 R.过 B 作 BPAF,垂
6、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=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 是一个矩形,所以 RtAPB RtBCA.即 PB=CA=b,AP=a,从而 PH=ba.RtDGT RtBCA,RtDHA RtBCA.987654321PQRTHGFEDCBAabcabccc RtDGT RtDHA.DH=DG=a,GDT=HDA.又 DGT=90,DHF=90,GDH=GDT+TDH=HDA+TDH=90,DGFH 是
7、一个边长为 a 的正方形.GF=FH=a.TFAF,TF=GTGF=ba.TFPB 是一个直角梯形,上底 TF=ba,下底 BP=b,高 FP=a+(ba).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 543212SSSSSc abaabbSSS21438=abb212,985SSS,824321SabbSS=812SSb.把代入,得 98812212SSSSbSSc=922SSb=22ab.222cba.【证法 6】(李锐证明)设直角三角形两直角边的长分别为 a、b(ba),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
8、点在一条直线上.用数字表示面积的编号(如图).TBE=ABH=90,TBH=ABE.又 BTH=BEA=90,MHRTGFEDCBAcba87654321BT=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 27SS.过 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 58SS.由
9、RtABE 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64SS.543212SSSSSc,612SSa,8732SSSb,又 27SS,58SS,64SS,8736122SSSSSba=52341SSSSS=2c,即 222cba.【证法 7】(利用多列米定理证明)在 RtABC 中,设直角边 BC=a,AC=b,斜边 AB=c(如图).过点 A 作 ADCB,过点 B 作 BDCA,则 ACBD 为矩形,矩形 ACBD 内接于一个圆.根据多列
10、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 BDACBCADDCAB,AB=DC=c,AD=BC=a,AC=BD=b,222ACBCAB,即 222bac,222cba.【证法 8】(利用反证法证明)如图,在 RtABC 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 CDAB,垂足是 D.假设222cba,即假设 222ABBCAC,则由 ABABAB2=BDADAB=BDABADAB 可知 ADABAC2,或者 BDABBC2.即 AD:ACAC:AB,或者 BD:BCBC:AB.在ADC 和ACB 中,A=A,若 AD:ACAC:AB,则
11、 ADCACB.在CDB 和ACB 中,B=B,若 BD:BCBC:AB,则 CDBACB.bacabcACBDABDCacb又 ACB=90,ADC90,CDB90.这与作法 CDAB 矛盾.所以,222ABBCAC的假设不能成立.222cba.【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 abbaba2222;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 22214cabba=22cab.22222cababba,222cba.