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-PAGE4-勾股定理的歷史勾股定理是“人類最偉大的十個科學發(fā)現(xiàn)之一”,是初等幾何中的一個基本定理。那么大家知道多少勾股定理的別稱呢?我可以告訴大家,有:畢達哥拉斯定理,商高定理,百牛定理,驢橋定理和埃及三角形等。所謂勾股定理,就是指“在直角三角形中,兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方?!边@個定理有十分悠久的歷史,幾乎所有文明古國(希臘、中國、埃及、巴比倫、印度等)對此定理都有所研究。勾股定理在西方被稱為畢達哥拉斯定理,相傳是古希臘數(shù)學家兼哲學家畢達哥拉斯(Pythagoras,公元前572?~公元前497?)于公元前550年首先發(fā)現(xiàn)的。但畢達哥拉斯對勾股定理的證明方法已經(jīng)失傳。著名的希臘數(shù)學家歐幾里得(Euclid,公元前330~公元前275)在巨著《幾何原本》(第Ⅰ卷,命題47)中給出一個很好的證明。(右圖為歐幾里得和他的證明圖)中國古代對這一數(shù)學定理的發(fā)現(xiàn)和應用,遠比畢達哥拉斯早得多。中國最早的一部數(shù)學著作——《周髀算經(jīng)》的開頭,記載著一段周公向商高請教數(shù)學知識的對話:周公問:“我聽說您對數(shù)學非常精通,我想請教一下:天沒有梯子可以上去,地也沒法用尺子去一段一段丈量,那么怎樣才能得到關(guān)于天地得到數(shù)據(jù)呢?”商高回答說:“數(shù)的產(chǎn)生來源于對方和圓這些形體的認識。其中有一條原理:當直角三角形‘矩'得到的一條直角邊‘勾'等于3,另一條直角邊’股'等于4的時候,那么它的斜邊'弦'就必定是5。這個原理是大禹在治水的時候就總結(jié)出來的呵?!?/p>

如果說大禹治水因年代久遠而無法確切考證的話,那么周公與商高的對話則可以確定在公元前1100年左右的西周時期,比畢達哥拉斯要早了五百多年。其中所說的勾3股4弦5,正是勾股定理的一個應用特例。所以現(xiàn)在數(shù)學界把它稱為“勾股定理”是非常恰當?shù)?。在稍后一點的《九章算術(shù)》一書中(約在公元50至100年間)(右圖),勾股定理得到了更加規(guī)范的一般性表達。書中的《勾股章》說;“把勾和股分別自乘,然后把它們的積加起來,再進行開方,便可以得到弦”。中國古代的數(shù)學家們不僅很早就發(fā)現(xiàn)并應用勾股定理,而且很早就嘗試對勾股定理作理論的證明。最早對勾股定理進行證明的,是三國時期吳國的數(shù)學家趙爽。趙爽創(chuàng)制了一幅“勾股圓方圖”,用形數(shù)結(jié)合得到方法,給出了勾股定理的詳細證明(右圖)。趙爽的這個證明可謂別具匠心,極富創(chuàng)新意識。他用幾何圖形的截、割、拼、補來證明代數(shù)式之間的恒等關(guān)系,既具嚴密性,又具直觀性,為中國古代以形證數(shù)、形數(shù)統(tǒng)一、代數(shù)和幾何緊密結(jié)合、互不可分的獨特風格樹立了一個典范。以后的數(shù)學家大多繼承了這一風格并且有發(fā)展,只是具體圖形的分合移補略有不同而已。例如稍后一點的劉徽在證明勾股定理時也是用以形證數(shù)的方法,中國古代數(shù)學家們對于勾股定理的發(fā)現(xiàn)和證明,在世界數(shù)學史上具有獨特的貢獻和地位。尤其是其中體現(xiàn)出來的“形數(shù)統(tǒng)一”的思想方法,更具有科學創(chuàng)新的重大意義。勾股定理的證明據(jù)不完全統(tǒng)計,勾股定理的證明方法已經(jīng)多達400多種了。下面我便向大家介紹幾種十分著名的證明方法?!咀C法1】(趙爽證明)以a、b為直角邊(b>a),以c為斜邊作四個全等的直角三角形,則每個直角三角形的面積等于.把這四個直角三角形拼成如圖所示形狀.∵RtΔDAH≌RtΔABE,∴∠HDA=∠EAB.∵∠HAD+∠HAD=90o,∴∠EAB+∠HAD=90o,∴ABCD是一個邊長為c的正方形,它的面積等于c2.∵EF=FG=GH=HE=b―a,∠HEF=90o.∴EFGH是一個邊長為b―a的正方形,它的面積等于.∴,即【證法6】(鄒元治證明)以a、b為直角邊,以c為斜邊做四個全等的直角三角形,則每個直角三角形的面積等于.把這四個直角三角形拼成如圖所示形狀,使A、E、B三點在一條直線上,B、F、C三點在一條直線上,C、G、D三點在一條直線上.∵RtΔHAE≌RtΔEBF,∴∠AHE=∠BEF.∵∠AEH+∠AHE=90o,∴∠AEH+∠BEF=90o.∴∠HEF=180o―90o=90o.∴四邊形EFGH是一個邊長為c的正方形.它的面積等于c2.∵RtΔGDH≌RtΔHAE,∴∠HGD=∠EHA.∵∠HGD+∠GHD=90o,∴∠EHA+∠GHD=90o.又∵∠GHE=90o,∴∠DHA=90o+90o=180o.∴ABCD是一個邊長為a+b的正方形,它的面積等于.∴.∴.【證法7】(利用切割線定理證明)在RtΔABC中,設直角邊BC=a,AC=b,斜邊AB=c.如圖,以B為圓心a為半徑作圓,交AB及AB的延長線分別于D、E,則BD=BE=BC=a.因為∠BCA=90o,點C在⊙B上,所以AC是⊙B的切線.由切割線定理,得===,即,∴.【證法8】(作直角三角形的內(nèi)切圓證明)在RtΔABC中,設直角邊BC=a,AC=b,斜邊AB=c.作RtΔABC的內(nèi)切圓⊙O,切點分別為D、E、F(如圖),設⊙O的半徑為r.∵AE=AF,BF=BD,CD=CE,∴==r+r=2r,即,∴.∴,即,∵,∴,又∵====,∴,∴,∴,∴.勾股定理的應用一、填空題1.在Rt△ABC中,∠C=90°,①若a=5,b=12,則c=___________;②若a=8,c=10,則b=___________;③若c=61,b=60,則a=__________;④若a∶b=3∶4,c=10則S△ABC=________。2.如圖,某人欲橫渡一條河,由于水流的影響,實際上岸地點C偏離欲到達點B200m,結(jié)果他在水中實際游了520m,求該河流的寬度為_________3.如圖,∠OAB=∠OBC=∠OCD=90°,AB=BC=CD=1,OA=2,則OD2=____________.4.已知直角三角形兩直角邊的長分別為3cm,4cm,第三邊上的高為5.等腰△ABC中,AB=AC=17cm,BC=16cm,則BC邊上的高AD=_______。6.在平靜的湖面上,有一支紅蓮,高出水面1米,陣風吹來,紅蓮被吹到一邊,花朵齊及水面,已知紅蓮移動的水平距離為2米,問這里水深是________m。ABCD7cm7.在ΔABC中,若AB2+BC2=AC2,則∠A+∠ABCD7cm8.如圖,直角三角形的兩直角邊長分別是6cm和8cm,則帶陰影的正方形面積是。9.如圖,所有的四邊形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的邊長為7cm,則正方形A,B,C,D的面積之和為___________cm2DBCA10.在一棵樹的10米高處有兩只猴子,一只猴子爬下樹走到離樹20米DBCA二.選擇題1.已知一個Rt△的兩邊長分別為3和4,則第三邊長的平方是()A、25 B、14 C、7 D、7或252.在直角三角形中,斜邊與較小直角邊的和、差分別為8、2,則較長直角邊長為()A.5B.4C.33.如圖,在水塔O的東北方向32m處有一抽水站A,在水塔的東南方向24m處有一建筑工地B,在A45cmB40cmC50cmD4.小豐媽媽買了一部29英寸(74cm)電視機,下列對29英寸的說法中正確的是ABABEFDCB.小豐的媽媽認為指的是屏幕的寬度;C.小豐的爸爸認為指的是屏幕的周長;D.售貨員認為指的是屏幕對角線的長度5.已知,如圖長方形ABCD中,AB=3cm,AD=9cm,將此長方形折疊,使點B與點D重合,折痕為EF,則△ABE的面積為()A、6cm2 B、8cm2 C、10cm2 D、北南A北南A東A、25海里 B、30海里 C、35海里 D、40海里7.如圖,正方形網(wǎng)格中的△ABC,若小方格邊長為1,則△ABC是()(A)直角三角形(B)銳角三角形(C)鈍角三角形(D)以上答案都不對8.男孩戴維是城里的飛盤冠軍,戈里是城里最可惡的踩高蹺的人,兩人約定一比高低.戴維直立肩高1.5米,他投飛盤很有力,但需在13米內(nèi)才有威力;戈里踩高蹺時鼻子離地6.5米,他的鼻子是他惟一的弱點.戴維需離戈里()遠時才能剛好擊中對方的鼻子而獲勝.A.13米B.12米C.8米D.5米三.解答題1.在某一平地上,有一棵樹高8米的大樹,一棵樹高3米的小樹,兩樹之間相距12米。今一只小鳥在其中一棵樹的樹梢上,要飛到另一棵樹的樹梢上,問它飛行的最短距離是多少?(畫出草圖然后解答)2.如圖,A城氣象臺測得臺風中心在A城正西方向320km的B處,以每小時40km的速度向北偏東60°的BF方向移動,距離臺風中心A城是否受到這次臺風的影響?為什么?若A城受到這次臺風影響,那么A城遭受這次臺風影響有多長時間?ABCD3.已知,如圖,四邊形ABCD中,AB=3cm,AD=4cm,BC=13cm,CD=12cm,且∠ABCDADEBC4.如圖,鐵路上A,B兩點相距25km,C,D為兩村

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