勾股定理竟然有500种证明方法,你会几种?
01 介绍
一个直角三角形,短的直角边叫勾,长的直角边叫股,斜边叫弦。勾的平方加股的平方等于弦的平方,所以称之为勾股定理。
02 商高提出
根据《周髀算经》记载,公元前1000年,商高(西周初数学家)与周公(名旦,姬昌第四子,儒学先驱)的对话中,首次提出了勾股定理。
《周髀算经》原文记载:
若求邪至日者,以日下为勾,日高为股,勾股各自乘,并而开方除之,得邪至日。
03 毕达哥拉斯提出
公元前6世纪,古希腊数学家毕达哥拉斯,提出了勾股定理,但证明方法已失传。所以西方多称这个定理为毕达哥拉斯定理。
04 欧几里德证明
公元前4世纪,古希腊数学家欧几里德,在《几何原本》中明确证明了勾股定理。
说明:同底等高的长方形面积是三角形面积的2倍,如下同色块的面积是相等的。
05 赵爽证明
三国时期吴国数学家赵爽,在《周髀算经》的注释中记载“勾股各自乘,并之为玄实,开方除之即弦”。并通过“勾股圆方图”证明了勾股定理。
说明:大正方形的面积等于4个直角三角形加上一个小正方形面积之和。
06 爱因斯坦证明
爱因斯坦在11岁时获得了一本几何书,有一天叔叔给他讲勾股定理时,他觉得证明太复杂,于是就自己想了一种方法来证明。
说明:三个直角三角形相似,那么该三角形的面积与以斜边构成的正方形面积之比固定。
07 加菲尔德证明
加菲尔德在1880年当选美国第20任总统,他在五年前证明了勾股定理,因此也称这个证明方法为“总统证法”。
说明:梯形面积等于3个直角三角形的面积之和。
08 小K证明
通过相似三角形,边长之比相等,证明了勾股定理。
09 图形拼接证明
一切尽在不言中,别说话,看图。
10 辅助圆证明
以点B为圆心,BA为半径作圆,延长BC交圆于点E,D,则三角形DCA相似ACE。
11 切割定理证明
直角三角形ABC,以点B为圆心BC为半径作圆,交AB及AB延长线于D,E,则BE=BC=BD=a。
12 面积合成证明
一切尽在不言中,别说话,看图。
13 行列式证明
二阶行列式公式:。
说明:二阶行列式等于以两个向量为边张成的四边形的面积。
推广:n阶行列式就等于以n个向量为边在n维空间中张成的n维体的体积。(以后我会专门写一篇n维空间的文章)
14 无穷级数证明
根据极限定理,有。
根据如下图先得到。
然后通过如下图的无限划分,得到。
再通过如下图得到。
最后通过如下运算证明勾股定理。
15 鞋带公式证明
Shoelace公式,也叫高斯面积公式,用于求多边形面积。因为计算的时候交叉相乘像系鞋带一样,所以叫鞋带公式。
由N个顶点围成的多边形,顶点分别为
,则面积为:
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