勾股定理几何原本中的证明
勾股定理两种主要证明方法
勾股定理两种主要证明方法勾股定理是一个基本的几何定理，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。
在中国，《周髀算经》记载了勾股定理的公式与证明，相传是在商代由商高发现，故又有称之为商高定理；三国时代的蒋铭祖对《蒋铭祖算经》内的勾股定理作出了详细注释，又给出了另外一个证明。
“勾三，股四，弦五”是勾股定理的一个最著名的例子。
当整数a,b,c满足a^2;+b^2;=c^2;这个条件时，(a,b,c)叫做勾股数组。
也就是说，设直角三角形两直角边为a和b，斜边为c，那么a^2;+b^2;=c^2;。
在中国数学史中同样源远流长，是中算的重中之重。
《周髀算经》中已有“勾三股四弦五”的记述，赵爽的《周髀算经》中将勾股定理表述为“勾股各自乘，并之，为弦实。
开方除之，即弦。
”勾股定理现辨认出约有种证明方法，就是数学定理中证明方法最少的定理之一。
下面我们一起来观赏其中一些证明方法：方法一：赵爽“弦图”三国时期吴国数学家赵爽在为《周髀算是经》并作注释时，编定了一幅“勾股圆方图”，也称作“弦图”，这就是我国对勾股定理最早的证明。
年世界数学家大会在北京召开，这届大会会标的中央图案正是经过艺术处理的“弦图”，标志着中国古代数学成就。
方法二：刘徽“青朱进出图”约公元年，三国时代魏国的数学家刘徽为古籍《九章算术》作注释时，用“出入相补法”证明了勾股定理。
方法三：欧几里得“公理化证明”希腊数学家欧几里得（euclid，公元前～公元前）在巨著《几何原本》给出一个公理化的证明。
年希腊为了纪念二千五百年前古希腊在勾股定理上的贡献，发售了一张邮票，图案就是由三个棋盘排序而变成。
方法四：毕达哥拉斯“拼图”毕达哥拉斯（公元前—前年），古希腊知名的哲学家、数学家、天文学家.将4个全等的直角三角形拼成边长为(a＋b)的正方形abcd，使中间留下边长c的一个正方形洞．画出正方形abcd．移动三角形至图2所示的位置中，于是留下了边长分别为a与b的`两个正方形洞。
勾股定理知识点总结大全
勾股定理知识点总结大全一、勾股定理的定义勾股定理又称毕达哥拉斯定理，它是指：在直角三角形中，直角边的平方等于其他两条边的平方和。
具体表达方式是：设直角三角形的两个直角边分别为a、b，斜边为c，则有a²+b²=c²。
这就是著名的毕达哥拉斯定理，也是勾股定理的核心概念。
二、勾股定理的证明1. 几何证明勾股定理有多种证明方法，其中有几何证明是最常见的。
几何证明主要通过图形的构造和变换，利用几何形状的属性，从而证明勾股定理。
常见的几何证明方法包括利用正方形、相似三角形、垂直平分线、圆的性质等，通过构造等辅助图形，最终得到a²+b²=c²的结论。
2. 代数证明另外，勾股定理也可以通过代数方法进行证明。
代数证明主要通过变换方程、化简运算，利用数学公式和规律，从而得到a²+b²=c²的结论。
通过几何和代数两种证明方法，可以更全面地理解勾股定理的内涵和外延，为后续的学习和应用打下坚实的基础。
三、勾股定理的性质1. 勾股三元数根据勾股定理，我们可以找到很多满足a²+b²=c²的整数解组，这样的整数解组叫做勾股三元数。
例如：3²+4²=5²、5²+12²=13²、9²+40²=41²等。
勾股三元数的性质是研究勾股定理的重要方面，它们具有很多有趣的特性和规律，对于数论的研究有着重要的意义。
2. 勾股定理的逆定理对于一个三元数组(a, b, c)，如果它满足a²+b²=c²，则称它是勾股三元数。
而勾股定理的逆定理表明，每个整数对(a, b)，都可以构成一个勾股三元数。
这个逆定理的证明非常复杂，它涉及到模运算、费马大定理、椭圆曲线等高深的数学知识，是数论和代数学研究的重要课题之一。
3. 勾股定理的推广在直角三角形外，勾股定理也有很多推广成立的情况。
几何原本中勾股定理的证明
几何原本中勾股定理的证明在数学中，勾股定理是一个经典的几何定理，它是被广泛接受的基本原理之一。
此定理在三角形中成立：斜边的平方等于两腰的平方之和。
这个公式可以写成a² + b² = c²的形式，其中a、b、c是三条边的长度。
许多人都熟悉勾股定理，然而，少有人了解它的证明。
下面我们来看看几何原本中勾股定理的证明。
证明一证明勾股定理的其中一种方法是使用尺规法。
这个证明起源于中国古代，然后传到了印度。
之后，它被许多数学家重新证明，其中包括欧几里德、泰勒和毕达哥拉斯等人。
事实上，这种证明被称为毕达哥拉斯定理。
这种状态可以概括为：在直角三角形中，斜边的平方等于两直角边平方之和。
证明二知道勾股定理的第二种方法是通过图形证明。
这种证明包括画一张类似于大写字母"T"的图像，然后将其旋转90度，使其看起来像一个直角三角形。
当你这样做时，你将会发现在上面的线段的平方等于下面的两段线段平方之和。
这个图形证明在很大程度上是基于物理直觉推导出的，因为我们都知道垂直的线段的长度相等。
证明三还有一种证明勾股定理的方法叫做代数证明。
这个证明通常可以使用代数符号解决问题。
假设三角形的三条边分别为a、b和c。
我们可以使用勾股定理的公式c² = a² + b²，然后将其重新排列为a² = c² - b²。
当我们将b定量时，我们可以使用这个公式来代替a。
这样c² = (c - b)² +b²。
然后，我们可以将这个公式继续展开，并判断a² + b²是否等于c²。
总结勾股定理的证明方法有多种，每一种都以其独特性而广为人知。
无论是尺规法、图形证明，还是代数证明，每一种都试图使我们对勾股定理更深入地了解。
一个好的数学家应该学习多种方法来理解这个定理。
勾股定理不仅是有用的数学工具，也可以让我们凭借对数学的掌握而增强我们的思维能力。
勾股定理的证明方法
勾股定理的证明方法勾股定理是初等几何中的一个基本定理.这个定理有十分悠久的历史,两千多年来,人们对勾股定理的证明颇感兴趣，因为这个定理太贴近人们的生活实际，以至于古往今来，下至平民百姓,上至帝王总统都愿意探讨和研究它的证明．下面结合几种图形来进行证明。
一、传说中毕达哥拉斯的证法（图1）左边的正方形是由1个边长为的正方形和1个边长为的正方形以及4个直角边分别为、，斜边为的直角三角形拼成的.右边的正方形是由1个边长为的正方形和4个直角边分别为、,斜边为的直角三角形拼成的。
因为这两个正方形的面积相等（边长都是),所以可以列出等式，化简得。
在西方，人们认为是毕达哥拉斯最早发现并证明这一定理的,但遗憾的是，他的证明方法已经失传，这是传说中的证明方法，这种证明方法简单、直观、易懂.二、赵爽弦图的证法(图2）第一种方法:边长为的正方形可以看作是由4个直角边分别为、，斜边为的直角三角形围在外面形成的。
因为边长为的正方形面积加上4个直角三角形的面积等于外围正方形的面积，所以可以列出等式，化简得。
第二种方法：边长为的正方形可以看作是由4个直角边分别为、，斜边为的角三角形拼接形成的（虚线表示），不过中间缺出一个边长为的正方形“小洞”.因为边长为的正方形面积等于4个直角三角形的面积加上正方形“小洞”的面积，所以可以列出等式，化简得.这种证明方法很简明，很直观,它表现了我国古代数学家赵爽高超的证题思想和对数学的钻研精神,是我们中华民族的骄傲。
三、美国第20任总统茄菲尔德的证法（图3）这个直角梯形是由2个直角边分别为、，斜边为的直角三角形和1个直角边为的等腰直角三角形拼成的。
因为3个直角三角形的面积之和等于梯形的面积，所以可以列出等式，化简得.这种证明方法由于用了梯形面积公式和三角形面积公式，从而使证明更加简洁，它在数学史上被传为佳话。
古希腊数学的伟大成就:1、使数学成为抽象性的一门科学；2、建立了演绎证明体系，希腊成为论证数学发祥地;3、创立了几何学、三角学，奠定了数论基础等；4、萌芽了一些高等数学，如数论、极限等;5、希腊人发现定理及证明，逻辑结构严密,论证认真细致，为后世树立了样板等；不足：如，重几何轻代数,认为几何方法是数学证明唯一方法，畏于无理数的存在，而不将算术应用于几何；几何作图严格限制规尺.古希腊的数学方法论泰勒斯最先提出数学方法论,数学命题要加以演绎证明，在数学中要建立一般的原理好人规则，数学命题的证明就是要借助一些公理或真实性已经确定的命题来论证某一命题真实性的思想过程.演绎证明的方法即演绎推理的方法，指从一般到特殊的推理方法,其核心是三段论法，即有两个已知判断,推出第三个判断，例如，平行四边形的对角线互相平分(第一个已知一般判断成为大前提），矩形是平行四边形（另一个已知较特殊的判断，成为小前提）,则矩形的对角线互相平分(推出新判断，即结论).用演绎法证明命题使几何由实验阶段,过渡到一门抽象的理论科学，使人类对自然的认识由感性(或经验)认识上升到理性认识，因此这是一个划时代的贡献。
几何原本中的勾股定理及其逆定理的现代数学证明
几何原本中的勾股定理及其逆定理的现代数学证明作者：张胜持来源：《科学与财富》2020年第20期摘要：本文对《几何原本》中欧几里得关于勾股定理及其逆定理的证明方法运用现代数学的公式进行了详细证明，简明扼要，简单直观，非常符合于现代人的书写和阅读习惯。
关键词：勾股定理;证明;欧几里得;初等数论。
0引言：勾股定理是一个古老的数学定理，其勾股数计算历来受到人们的重视。
古希腊著名数学家欧几里得在他所著的《几何原本》予以了证明，是人类历史上最早的一种证明方法。
但是在这本书中，其证明几乎是文字叙述性的，现代人阅读起来非常困难，甚至困惑不解。
本人试将这些文字叙述转换为现代数学公式，然后进行推导证明。
其中勾股定理证明是第一卷1.47命题，逆定理是1.48命题。
下面分别予以详细讨论。
1;;;;;; 勾股定理证明：1.47命题对勾股定理的描述：在直角三角形中，直角所对的边上的正方形的面积等于夹直角两边上的正方形面积的和。
为了证明这个命题，他还画了一个图，如图1所示，图中的 R 点是本人为叙述方便所加的，它是位于 BC 和 AL 的交点处。
该图为书中的图1.47。
证明如下所述。
求证：BC2= BA2+ AC2。
证明：在△FBC 和△ABD 中，∠FBC = ∠FBA + ∠ABC ，∠ABD = ∠CBD + ∠ABC ，∵∠FBA = ∠CBD =90°，∴∠FBC = ∠ABD .∵FA = AB， BC = BD ，∴△FBC ≌△ABD （两条边及一个角相等）。
即SFBC = SABD （面积相等）。
∵SFBC = SABFG÷2，亦即 SABFG =2SFBC （同底同高三角形的面积等于其上正方形面积的一半【*】）。
（因为∠BAC 和∠BAG 同为直角，故 CA 与 AG 在同一条直线上，这样有BF∥CG，使三角形同底同高条件成立）。
另有 SABD = SBDLR/2，亦即 SBDLR =2SFBC （原因同【*】）。
勾股定理的证明方法和相关故事
04
勾股定理的故事和传说
毕达哥拉斯与勾股定理的故事
毕达哥拉斯是古希腊著名的数学家和哲学 家，被认为是勾股定理的创始人。传说他 通过观察铁匠铺打铁的声音，发现了音符 与数的关系，进一步推导出勾股定理。
毕达哥拉斯学派认为，数是万物的本原， 自然界的秩序和原理都可以用数来解释。 他们通过大量的实践和证明，不断完善勾 股定理，并将其广泛应用于各个领域。
勾股定理的推广和变种
勾股定理的推广包括勾股定理的逆定理、勾股定理的推广 形式等。这些推广形式可以用于解决更广泛的问题，如确 定三角形的形状、计算三角形的面积等。
勾股定理的变种包括勾股定理的特殊形式、勾股定理的变 形等。这些变种形式可以用于解决一些特殊问题，如确定 特殊三角形的各边长度、计算特殊三角形的面积等。
证明方法基于数论和音乐理论，将数 学与哲学、音乐相结合，展现了毕达 哥拉斯学派的独特思想。
赵爽证明方法
赵爽是中国古代数学家，他在《周髀算经》中给出了勾股定理的证明，使用了“ 出入相补”原理。
赵爽的证明方法简单易懂，适合初学者理解，对中国古代数学的发展产生了重要 影响。
反证法证明方法
反证法是一种间接证明方法，通过否定结论来推导出矛盾， 从而证明原命题成立。
使用反证法证明勾股定理时，首先假设三角形不是直角三角 形，然后推导出矛盾，从而证明原命题成立。
03
勾股定理的应用和推广
勾股定理在几何学中的应用
勾股定理在平面几何中有着广 泛的应用，如确定直角三角形 各边的长度、计算直角三角形 的面积等。
在三维几何中，勾股定理可以 用于确定空间直角三角形的各 边长度，以及计算其体积和表 面积。
《几何原本》对后世的数学发展 产生了深远的影响，成为数学教
关于“勾股定理”的60种证法
关于“勾股定理”的60种证法1.（面积法证明）1 证法1.1：证明：在直角三角形ABC 中，分别作以AB 、AC 、BC 为边的正方形ABED,正方形ACJI 和正方形BCHG ，连接线段IB 、CD 、AG 、CE 。
过点C 作DE 的垂线CK ，交DE 于点K ，交AB 于点L 。
90,,CAI BAD CAB CADCAB CAD AC AI AD AB ACD AIB∠=∠=∴∠=∠∠=∠==∴∆≅∆线段AI 平行于线段BJ ∴AIB ∆的面积等于AIC ∆ACD AIB ∆≅∆AIC ∴∆的面积等于ACD ∆ 线段AD 平行于线段CK∴矩形ADKL 的面积等于ACD ∆面积的两倍正方形ACJI 的面积等于AIC ∆的两倍，AIC ∆的面积等于ACD ∆ ∴矩形ADKL 的面积等于正方形ACJI 的面积同理，有：矩形BEKL 的面积等于正方形BCHG 的面积。
正方形ABED 的面积等于矩形ADKL 的面积加上矩形BEKL 的面积∴正方形ABED 的面积等于正方形ACJI 的面积与正方形BCHG 的面积之和即222AC BC AB +=.Remark ：此为欧几里得（Euclid,约公元前330年-公元前275年）在几何原本中的证明方法。
2 证法1.2:证明：在上图中，整个正方形的面积为2()a b +，又等于四个直角三角形的面积加上里面的小正方形的面积，等于22ab c +。
因此，22()2a b ab c +=+，此即：222a b c +=。
Remark :此证法据Bretschneider 和Hankel 的推测，为毕达哥拉斯（Pythagoras ，约公元前580～约前500）的证法。
3 证法1.3（总统证明法）如图，三角形ABC 与三角形BDE 完全相等，易证三角形ABE 为等腰直角三角形。
整个直角梯形ACDE 的面积为21()2a b +，又等于两个直角三角形的面积加上等腰直角三角形ABE 的面积，等于212ab c +，故2211()22a b ab c +=+。
巧妙证明勾股定理
巧妙证明勾股定理勾股定理的证明，在这数百种证明方法中，有的十分精彩，有的十分简洁，有的因为证明者身份的特殊而非常著名。
首先介绍勾股定理的两个最为精彩的证明，据说分别来源于中国和希腊。
1．中国方法：画两个边长为(a+b)的正方形，如图，其中a、b为直角边，c为斜边。
这两个正方形全等，故面积相等。
左图与右图各有四个与原直角三角形全等的三角形，左右四个三角形面积之和必相等。
从左右两图中都把四个三角形去掉，图形剩下部分的面积必相等。
左图剩下两个正方形，分别以a、b为边。
右图剩下以c为边的正方形。
于是a^2+b^2=c^2。
这就是我们几何教科书中所介绍的方法。
既直观又简单，任何人都看得懂。
2．希腊方法：直接在直角三角形三边上画正方形，如图。
容易看出，△ABA’≌△AA'C 。
过C向A’’B’’引垂线，交AB于C’，交A’’B’’于C’’。
△ABA’与正方形AC DA’同底等高,前者面积为后者面积的一半，△AA’’C与矩形AA’’C’’C’同底等高，前者的面积也是后者的一半。
由△ABA’≌△AA’’C，知正方形ACDA’的面积等于矩形AA’’C’’C’的面积。
同理可得正方形BB’EC的面积等于矩形B’’BC’C’’的面积。
于是，S正方形AA’’B’’B=S正方形ACDA’+S正方形BB’EC，即a2+b2=c2。
至于三角形面积是同底等高的矩形面积之半，则可用割补法得到（请读者自己证明）。
这里只用到简单的面积关系，不涉及三角形和矩形的面积公式。
这就是希腊古代数学家欧几里得在其《几何原本》中的证法。
以上两个证明方法之所以精彩，是它们所用到的定理少，都只用到面积的两个基本观念：⑴全等形的面积相等；⑵一个图形分割成几部分，各部分面积之和等于原图形的面积。
这是完全可以接受的朴素观念，任何人都能理解。
我国历代数学家关于勾股定理的论证方法有多种，为勾股定理作的图注也不少，其中较早的是赵爽（即赵君卿）在他附于《周髀算经》之中的论文《勾股圆方图注》中的证明。