勾股定理的九种证明方法(附图)

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1、勾股定理的证明方法勾股定理的证明方法一、传说中毕达哥拉斯的证法(图一、传说中毕达哥拉斯的证法(图1)左边的正方形是由1个边长为的正方形和1个边长为的正方形以及4个直 角边分别为、,斜边为 的直角三角形拼成的。右边的正方形是由1个边长 为 的正方形和4个直角边分别为、,斜边为 的直角三角形拼成的。因为 这两个正方形的面积相等(边长都是),所以可以列出等式,化简得。二、美国第二、美国第20任总统茄菲尔德的证法(图任总统茄菲尔德的证法(图3 3)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

2、,化简得。三、相似三角形的证法:三、相似三角形的证法: 4.相似三角形的方法:在学习了相似三角形以后,我们知道在直角三 角形中,斜边上的高把这个直角三角形所分成的两个三直角角形与原 三角形相似。 如图,RtABC 中,ACB=90。作 CDAB,垂足为 D。则 BCDBAC,CADBAC。 由BCDBAC 可得 BC2=BD BA, 由CADBAC 可得 AC2=AD AB。 我们发现,把、两式相加可得 CABDBC2+AC2=AB(AD+BD), 而 AD+BD=AB, 因此有 BC2+AC2=AB2,这就是 a2+b2=c2。 这也是一种证明勾股定理的方法,而且也很简洁。它利用了相似三角形

3、的知识。四、古人的证法:四、古人的证法: 如图,将图中的四个直角三角形涂上深红色,把中间小正方形涂上白色,以 弦为边的正方形称为弦实,然后经过拼补搭配,“令出入相补,各从其类”,他 肯定了勾股弦三者的关系是符合勾股定理的。即“勾股各自乘,并之为弦实,开 方除之,即弦也”。 赵爽对勾股定理的证明,显示了我国数学家高超的证题思 想,较为简明、直观。 五、项明达证法:五、项明达证法:作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

4、 P.过点 B 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.即 a2+b2=c2六、欧几里德射影定理证法六、欧几里德射影定理证法 :如图,RtABC 中,ABC=90,AD 是斜边 BC 上的高,通过证明三角 形相似则有射

5、影定理如下:1) (BD)2;=ADDC, (2) (AB)2;=ADAC , (3) (BC) 2;=CDAC 。由公式(2)+(3)得:(AB)2;+(BC)2;=ADAC+CDAC =(AD+CD)AC=(AC)2;, 即 (AB)2;+(BC)2;=(AC)2七、杨作玫证法:七、杨作玫证法: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,垂足为 P. 过 D 作 DE 与 CB 的延长线垂直,

6、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 = 9

7、0, GDH = GDT + TDH = HDA+ TDH = 90, DGFH 是一个边长为 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, 82 4321SabbSS= 812SSb. 把代入,得98812 212SSSSbSSc= 922SSb= 22ab . 222cba. 8、陈杰证法:陈杰证法:设直角三角

8、形两直角边的长分别为 a、b(ba) ,斜边的长为 c. 做两个边 长分别为 a、b 的正方形(ba) ,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 = EMED = ab a = b. 又 CMD = 90,CM = a, AED = 90, AE = b, RtAED RtDMC. EAD = MDC,DC = AD = c. ADE + ADC+ MDC =180, ADE + MDC = A

9、DE + EAD = 90, ADC = 90. 作 ABDC,CBDA,则 ABCD 是一个边长为 c 的正方形. BAF + FAD = DAE + FAD = 90, BAF=DAE. 连结 FB,在 ABF 和 ADE 中, AB =AD = c,AE = AF = b,BAF=DAE, ABF ADE. AFB = AED = 90,BF = DE = a.ABCDEFGHMabcabcacabc1234567 点 B、F、G、H 在一条直线上. 在 RtABF 和 RtBCG 中, AB = BC = c,BF = CG = a, RtABF RtBCG. 54322SSSSc,

10、6212SSSb, 732SSa, 76451SSSSS, 6217322SSSSSba=76132SSSSS=5432SSSS=2c 222cba.9、辛卜松证法:辛卜松证法: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 22 214cabba=22cab . 22222cababba, 222cba.ab21ab21ab21ab212c2b2aAADDBBCCbababababaccc cbaababbaba

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