
勾股定理的公式
描写云的诗句-朱子治家格言
2023年3月17日发(作者:广东省工伤保险条例)勾股定理(毕达哥拉斯定理)
勾股定理是一个初等几何定理,是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,用代数思
想解决几何问题的最重要的工具之一,也是数形结合的纽带之一。勾股定理是余弦定理的一
个特例。勾股定理约有400种证明方法,是数学定理中证明方法最多的定理之一。“勾三股
四弦五”是勾股定理最基本的公式。勾股数组方程a²+b²=c²的正整数组(a,b,c)。(3,4,5)
就是勾股数。也就是说,设直角三角形两直角边为a和b,斜边为c,那么a²+b²=c²,即
直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。
勾股定理
命题1如果直角三角形的两条直角边长分别为a,b,斜边长为c,那么。
勾股定理的逆定理
命题2如果三角形的三边长a,b,c满足,那么这个三角形是直角三角形。
【证法1】(赵爽证明)
以a、b为直角边(b>a),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
积等于
2
1
ab.把这四个直角三角形拼成如图所示形状.
∵RtΔDAH≌RtΔABE,∴∠HDA=∠EAB.
∵∠HAD+∠HAD=90º,∴∠EAB+∠HAD=90º,
∴ABCD是一个边长为c的正方形,它的面积等于c2.
∵EF=FG=GH=HE=b―a,∠HEF=90º.
∴EFGH是一个边长为b―a的正方形,它的面积等于.
∴∴.
【证法2】(课本的证明)
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,整理得.
【证法3】(1876年美国总统Garfield证明)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.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.
∵RtΔEAD≌RtΔCBE,∴∠ADE=∠BEC.
∵∠AED+∠ADE=90º,∴∠AED+∠BEC=90º.∴∠DEC=180º―90º=90º.
∴ΔDEC是一个等腰直角三角形,它的面积等于.又∵∠DAE=90º,∠EBC=90º,∴
AD∥BC.∴
ABCD是一个直角梯形,它的面积等于
∴.∴.
【趣闻】:在1876年一个周末的傍晚,在美国华盛顿的郊外,
有一位中年人正在散步,欣赏黄昏的美景,他就是当时美国俄亥俄州共和党议员伽菲尔德。
他走着走着,突然发现附近的一个小石凳上,有两个小孩正在聚精会神地谈论着什么,时而
大声争论,时而小声探讨。由于好奇心驱使伽菲尔德循声向两个小孩走去,想搞清楚两个小
孩到底在干什么。只见一个小男孩正俯着身子用树枝在地上画着一个直角三角形。于是伽菲
尔德便问他们在干什么?只见那个小男孩头也不抬地说:“请问先生,如果直角三角形的两
条直角边分别为3和4,那么斜边长为多少呢?”伽菲尔德答到:“是5呀。”小男孩又问道:
“如果两条直角边分别为5和7,那么这个直角三角形的斜边长又是多少?”伽菲尔德不加思
索地回答到:“那斜边的平方一定等于5的平方加上7的平方。”小男孩又说道:“先生,你
能说出其中的道理吗?”伽菲尔德一时语塞,无法解释了,心理很不是滋味。于是伽菲尔德
不再散步,立即回家,潜心探讨小男孩给他留下的难题。他经过反复的思考与演算,终于弄
清楚了其中的道理,并给出了简洁的证明方法。1876年4月1日,伽菲尔德在《新英格兰教育
日志》上发表了他对勾股定理的这一证法。1881年,伽菲尔德就任美国第二十任总统后来,
人们为了纪念他对勾股定理直观、简捷、易懂、明了的证明,就把这一证法称为“总统。”
证法。
【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.
【证法5】(利用相似三角形性质证明)
如图,在RtΔABC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CD⊥AB,垂足是D.在ΔADC和ΔACB中,
∵∠ADC=∠ACB=90º,∠CAD=∠BAC,∴ΔADC∽ΔACB.
∴AD∶AC=AC∶AB,即.
同理可证,ΔCDB∽ΔACB,
从而有.∴,即
【证法6】(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.
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.
∴.∴.
【证法7】(利用切割线定理证明)
在RtΔABC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=90º,点C在⊙B上,
所以AC是⊙B的切线.由切割线定理,得
===,
即,∴.
【证法8】(作直角三角形的内切圆证明)
在RtΔABC中,设直角边BC=a,AC=b,斜边AB=c.作RtΔABC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,
∴
==r+r=2r,即,∴.
∴,
即,
∵,
∴,又∵==
==,∴,
∴,
∴,
∴.