勾股定理的证明方法有16种,但是路明思(Elisha Scott Loomis)的Pythagorean Proposition(《毕达哥拉斯命题》)一书中总共提到367种证明方式。其证明的方法可能是数学众多定理中最多的。下面就和小编了解一下最简单的集中证明方法吧,供大家参考。
证法1(梅文鼎证明)
作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.
∵D、E、F在一条直线上,且RtΔGEF≌RtΔEBD
∴∠EGF=∠BED
∵∠EGF+∠GEF=90°
∴∠BED+∠GEF=90°
∴∠BEG=180°―90°=90°
又∵AB=BE=EG=GA=c
∴ABEG是一个边长为c的正方形
∴∠ABC+∠CBE=90°
∵RtΔABC≌RtΔEBD
∴∠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
a^2+b^2=c^2
证法2(项明达证明)
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(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,使E、A、C三点在一条直线上.
过点Q作QP∥BC,交AC于点P
过点B作BM⊥PQ,垂足为M;再过点
F作FN⊥PQ,垂足为N.
∵∠BCA=90°,QP∥BC
∴∠MPC=90°
∵BM⊥PQ
∴∠BMP=90°
∴BCPM是一个矩形,即∠MBC=90°
∵∠QBM+∠MBA=∠QBA=°
∠ABC+∠MBA=∠MBC=90°
∴∠QBM=∠ABC
又∵∠BMP=90°,∠BCA=90°,BQ=BA=c
∴RtΔBMQ≌RtΔBCA
同理可证RtΔQNF≌RtΔAEF.即a^2+b^2=c^2
证法3(赵浩杰证明)
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(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.分别以CF,AE为边长做正方形FCJI和AEIG,
∵EF=DF-DE=b-a,EI=b
∴FI=a
∴G,I,J在同一直线上
∵CJ=CF=a,CB=CD=c
∠CJB=∠CFD=90°
∴RtΔCJB≌RtΔCFD
同理,RtΔABG≌RtΔADE
∴RtΔCJB≌RtΔCFD≌RtΔABG≌RtΔADE
∴∠ABG=∠BCJ
∵∠BCJ+∠CBJ=90°
∴∠ABG+∠CBJ=90°
∵∠ABC=90°
∴G,B,I,J在同一直线上
所以a^2+b^2=c^2
证法4(欧几里得证明)
作三个边长分别为a、b、c的三角形,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CL⊥DE
交AB于点M,交DE于点L
∵AF=AC,AB=AD
∠FAB=∠GAD
∴ΔFAB≌ΔGAD
∵ΔFAB的面积等于ΔGAD的面积等于矩形ADLM的面积的一半
∴矩形ADLM的面积=
同理可证,矩形MLEB的面积=
∵正方形ADEB的面积=矩形ADLM的面积+矩形MLEB的面积
∴即a的平方+b的平方=c的平方
证法5(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1ab2形的面积等于.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.
∵RtΔHAE≌RtΔEBF
∴∠AHE=∠BEF
∵∠AEH+∠AHE=90o
∴∠AEH+∠BEF=90o
∴∠HEF=180o―90o=90o
∴四边形EFGH是一个边长为c的正方形.它的面积等于c2
∵RtΔGDH≌RtΔHAE
∴∠HGD=∠EHA
∵∠HGD+∠GHD=90o
∴∠EHA+∠GHD=90o
又∵∠GHE=90o
∴∠DHA=90o+90o=180o
∴ABCD是一个边长为a+b的正方形,它的面积等于(a+b)²
∴(a+b)²=4x1/2ab+c²
∴a²+b²=c²
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