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文档简介

1、勾股定理的十六种证明方法【证法1】此主题相关图片如下:做8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,再做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形. 从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a + b,所以面积相等. 即a2+b2+4*(ab/2)=c2+4*(ab/2)整理得到:a2+b2=c2。【证法2】 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 ab/2. 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,

2、ahe = bef. aeh + ahe = 90, aeh + bef = 90. hef = 18090= 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是一个边长为a + b的正方形,它的面积等于(a+b)2. (a+b)2=c2+4*(ab/2), a2+b2=c2。此主题相关图片如下:【证法3】以a、b 为直角边(ba), 以c为斜边作四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等

3、于ab/2. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状. rtdah rtabe, hda = eab. had + had = 90, eab + had = 90, abcd是一个边长为c的正方形,它的面积等于c2. ef = fg =gh =he = ba , hef = 90. efgh是一个边长为ba的正方形,它的面积等于(b-a)2. (b-a)2+4*(ab/2)=c2, a2+b2=c2。此主题相关图片如下:【证法4】 以a、b 为直角边,以c为斜边作两个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于ab/2. 把这两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. rte

4、ad rtcbe, ade = bec. aed + ade = 90, aed + bec = 90. dec = 18090= 90. dec是一个等腰直角三角形, 它的面积等于c2/2. 又 dae = 90, ebc = 90, adbc. abcd是一个直角梯形,它的面积等于(a+b)2/2(a+b)2/2=2*ab/2+c2/2, a2+b2=c2。此主题相关图片如下:【证法5】 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. d、e、f在一条直线上, 且rtge

5、f rtebd, egf = bed, egf + gef = 90, bed + gef = 90, beg =18090= 90. 又 ab = be = eg = ga = c, abeg是一个边长为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 a2+b2=s+2*ab/2 c2=s+2*ab/2 a2+b2=c2

6、。此主题相关图片如下:【证法6】 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,

7、rtbmq rtbca. 同理可证rtqnf rtaef. 从而将问题转化为【证法4】(梅文鼎证明).此主题相关图片如下:【证法7】 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 = ac,ab = ad, fab = gad, fab gad, fab的面积等于a2/2, gad的面积等于矩形adlm的面积的一半, 矩形adlm的面积 =a2. 同理可证,矩形mleb的面积 =b2. 正方形adeb的面积 = 矩形adlm的面积 + 矩形mleb的面积 a2+b2=c2。此主题相

8、关图片如下:【证法8】 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. 在adc和acb中, adc = acb = 90, cad = bac, adc acb. adac = ac ab, 即 ac2=ad*ab. 同理可证,cdb acb,从而有 bc2=bd*ab. ac2+bc2=(ad+bd)*ab=ab2,即 a2+b2=c2。此主题相关图片如下:【证法9】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

9、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,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. rtdgt rtdha . dh = dg = a,gdt = hda . 又 dgt = 90,dhf

10、 = 90, 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此主题相关图片如下:【证法10】 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三点在一条直线上. 用数字表示面积的编号(如图). 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. 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 s8=s5. 由rtab

12、e 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. 此主题相关图片如下:【证法11】在rtabc中,设直角边bc = a,ac = b,斜边ab = c. 如图,以b为圆心a为半径作圆,交ab及ab的延长线分别于d、e,则bd = be = bc = a. 因为bca = 90,点c在b上,所以ac是b 的切线. 由切割线定理,得 此主题相关图片如下:【证法12】在rtabc中,

13、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 此主题相关图片如下:【证法13】在rtabc中,设直角边bc = a,ac = b,斜边ab = c. 作rtabc的内切圆o,切点分别为d、e、f(如图),设o的半径为r. ae = af,bf = bd,cd = ce, ac+bc-ab=(ae+ce)+(bd+cd)-(af-bf) = ce+cd= r + r = 2r, 此主题相关图片如下:【证法14】 如图,在rtabc中,设直

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