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勾股定理的十六种的证明方法是初中数学几何证明的基础,为了更好的学习勾股定理的证明奠定基础,极客数学帮下面整理分享十六种证明方法,我们一起来看看吧。 勾股定理的证明方法1(课本的证明方法) 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a的平方加b的平方,加4乘以二分之一ab等于c的平方,加4乘以二分之一ab,整理得a的平方加b的平方等于c的平方。 勾股定理的证明方法2(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二分之一ab.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的平方。 ∴a加b的平方等于4乘二分之一ab,加上c的平方。. ∴a的平方加b的平方等于c的平方。 勾股定理的证明方法3(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二分之一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b减a的平方。 ∴ 4乘二分之一ab加上,b减a的平方等于c的平方。 ∴ a^2+b^2=c^2(说明a^2为a的平方)。 勾股定理的证明方法4(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二分之一ab。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, 它的面积等于二分之一c^2. 又∵ ∠DAE = 90º, ∠EBC = 90º, ∴ AD∥BC. ∴ ABCD是一个直角梯形,它的面积等于1/2(a+b)^2. ∴1/2(a+b)^2=2x1/2ab+1/2c^2.. ∴a^2+b^2=c^2. 勾股定理的证明方法5(梅文鼎证明) 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RtΔGEF ≌ RtΔEBD, ∴ ∠EGF = ∠BED, ∵ ∠EGF + ∠GEF = 90°, ∴ ∠BED + ∠GEF = 90°, ∴ ∠BEG =180º―90º= 90º. 又∵ AB = BE = EG = GA = c, ∴ ABEG是一个边长为c的正方形. ∴ ∠ABC + ∠CBE = 90º. ∵ RtΔABC ≌ RtΔEBD, ∴ ∠ABC = ∠EBD. ∴ ∠EBD + ∠CBE = 90º. 即 ∠CBD= 90º. 又∵ ∠BDE = 90º,∠BCP = 90º, 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=S+2 x 1/2xab c^2=S+2x1/2 x ab ∴ a^2+b^2=c^2. 勾股定理的证明方法6(项明达证明) 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(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 = 90º,QP∥BC, ∴ ∠MPC = 90º, ∵ BM⊥PQ, ∴ ∠BMP = 90º, ∴ BCPM是一个矩形,即∠MBC = 90º. ∵ ∠QBM + ∠MBA= ∠QBA = 90º, ∠ABC + ∠MBA= ∠MBC = 90º, ∴ ∠QBM = ∠ABC, 又∵ ∠BMP = 90º,∠BCA = 90º,BQ = BA = c, ∴ RtΔBMQ ≌ RtΔBCA. 同理可证RtΔQNF ≌ RtΔAEF. 从而将问题转化为【证法4】(梅文鼎证明). 勾股定理的证明方法7(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1/2乘a^2, ΔGAD的面积等于矩形ADLM 的面积的一半, ∴矩形ADLM的面积 =a^2. 同理可证,矩形MLEB的面积 =b^2. ∵正方形ADEB的面积 =矩形ADLM的面积 +矩形MLEB的面积 ∴c^2=a^2+b^2,即a^2+b^2=c^2. 勾股定理的证明方法8(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 AC^2=AD·AB. 同理可证,ΔCDB ∽ ΔACB,从而有BC^2=BD·AB. ∴AC^2+BC^2=(AD+DB)·AB=AB^2 ,即a^2+b^2=c^2. 勾股定理的证明方法9(杨作玫证明) 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(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.过A作AF⊥AC,AF交GT于F,AF交DT于R.过B作BP⊥AF,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 = 90º,∠PAC = 90º, ∴ ∠DAH = ∠BAC. 又∵ ∠DHA = 90º,∠BCA = 90º, AD = AB = c, ∴ RtΔDHA ≌ RtΔBCA. ∴ DH = BC = a,AH = AC = b. 由作法可知, PBCA是一个矩形, 所以 RtΔAPB ≌ RtΔBCA.即PB = CA = b,AP= a,从而PH = b―a. ∵ RtΔDGT ≌ RtΔBCA , RtΔDHA ≌ RtΔBCA. ∴ RtΔDGT ≌ RtΔDHA. ∴ DH = DG = a,∠GDT = ∠HDA. 又∵ ∠DGT = 90º,∠DHF = 90º, ∠GDH = ∠GDT + ∠TDH = ∠HDA+ ∠TDH = 90º, ∴ DGFH是一个边长为a的正方形. ∴ GF = FH = a.TF⊥AF,TF = GT―GF = b―a. ∴ TFPB是一个直角梯形,上底TF=b―a,下底BP= b,高FP=a +(b―a). 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 勾股定理的证明方法10(李锐证明) 设直角三角形两直角边的长分别为a、b(b>a),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 = 90º, ∴ ∠TBH = ∠ABE. 又∵ ∠BTH = ∠BEA = 90º, BT = BE = b, ∴ RtΔHBT ≌ RtΔABE. ∴ HT = AE = a. ∴ GH = GT―HT = b―a. 又∵ ∠GHF + ∠BHT = 90º, ∠DBC + ∠BHT = ∠TBH + ∠BHT = 90º, ∴ ∠GHF = ∠DBC. ∵ DB = EB―ED = b―a, ∠HGF = ∠BDC = 90º, 勾股定理的证明方法11(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 AC^2=AE·AD =(AB+BE)(AB-BD) =(c+a)(c-a) =c^2-a^2, 即b^2=c^2-a^2, ∴ a^2+b^2=c^2 勾股定理的证明方法12(利用多列米定理证明) 在RtΔABC中,设直角边BC = a,AC = b,斜边AB = c(如图).过点A作AD∥CB,过点B作BD∥CA,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 AB·DC=AD·BC+AC·BD, ∵ AB = DC = c,AD = BC = a, AC = BD = b, ∴AB^2=BC^2+AC^2,即c^2=a^2+b^2, ∴a^2+b^2=c^2. 勾股定理的证明方法13(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, 勾股定理的证明方法14(利用反证法证明) 勾股定理的证明方法15(辛卜松证明) 勾股定理的证明方法16(陈杰证明) |
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