「勾股定理」是怎麼來的

2021-08-26 16:11:21 字數 4980 閱讀 4396

1樓:匿名使用者

勾股定理是一個基本的初等幾何定理,直角三角形兩直角邊的平方和等於斜邊的平方。如果直角三角形兩直角邊為a和b,斜邊為c,那麼a²+b²=c²,(a,b,c)叫做勾股陣列。

勾股定理現約有400種證明方法,是數學定理中證明方法最多的定理之一。勾股定理是人類早期發現並證明的重要數學定理之一,用代數思想解決幾何問題的最重要的工具之一,也是數形結合的紐帶之一。「勾三,股四,弦五」是勾股定理的一個最著名的例子。

遠在公元前約三千年的古巴比倫人就知道和應用勾股定理,還知道許多勾股陣列。古埃及人也應用過勾股定理。在中國,商朝時期的商高提出了「勾三股四弦五」的勾股定理的特例。

在西方,最早提出並證明此定理的為公元前6世紀古希臘的畢達哥拉斯,他用演繹法證明了直角三角形斜邊平方等於兩直角邊平方之和。

適用範圍

利用勾股定理求線段長度這是勾股定理的最基本運用,通常是在一個直角三角形中,已知兩條邊的長度,求第三邊。對於這類問題,可以直接代入公式進行計算,比較容易。在許多題目中,都可能出現這一小步驟來解決許多大題。

定理影響

勾股定理作為一個被人類早期發現並證明的重要數學定理之一,對數學的發展產生了不可小視的影響。勾股定理使人們以代數的思想與概念來解決幾何問題,正是「數形結合」思想的體現,這樣的思想角度是十分重要的。同時,勾股定理的發現推動了人類對數學幾何更深的探索;通過勾股定理,我們可以推匯出許多其它真命題與定理,這大大地方便了我們對幾何問題的解決,也使數學的發展邁出了一大步。

更為重要的是,其後希帕索斯根據勾股定理髮現了第一個無理數(根號2),導致第一次數學危機。

2樓:葉康翡翠

中國最早的一部數學著作——《周髀算經》的開頭,記載著一段周公向商高請教數學知識的對話:

周公問:「我聽說您對數學非常精通,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,那麼怎樣才能得到關於天地得到資料呢?」

商高回答說:「數的產生**於對方和圓這些形體餓認識。其中有一條原理:

當直角三角形『矩』得到的一條直角邊『勾』等於3,另一條直角邊『股』等於4的時候,那麼它的斜邊『弦』就必定是5。這個原理是大禹在治水的時候就總結出來的呵。」

從上面所引的這段對話中,我們可以清楚地看到,我國古代的人民早在幾千年以前就已經發現並應用勾股定理這一重要懂得數學原理了。稍懂平面幾何餓讀者都知道,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於斜邊的平方。如圖所示,我們

圖1 直角三角形

用勾(a)和股(b)分別表示直角三角形得到兩條直角邊,用弦(c)來表示斜邊,則可得:

勾2+股2=弦2

亦即:a2+b2=c2

勾股定理在西方被稱為畢達哥拉斯定理,相傳是古希臘數學家兼哲學家畢達哥拉斯於公元前550年首先發現的。其實,我國古代得到人民對這一數學定理的發現和應用,遠比畢達哥拉斯早得多。如果說大禹治水因年代久遠而無法確切考證的話,那麼周公與商高的對話則可以確定在公元前2023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(32+42=52)。所以現在數學界把它稱為勾股定理,應該是非常恰當的。

在稍後一點的《九章算術一書》中,勾股定理得到了更加規範的一般性表達。書中的《勾股章》說;「把勾和股分別自乘,然後把它們的積加起來,再進行開方,便可以得到弦。」把這段話列成算式,即為:

弦=(勾2+股2)(1/2)

亦即:c=(a2+b2)(1/2)

中國古代的數學家們不僅很早就發現並應用勾股定理,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學家趙爽。趙爽創制了一幅「勾股圓方圖」,用形數結合得到方法,給出了勾股定理的詳細證明。

在這幅「勾股圓方圖」中,以弦為邊長得到正方形abde是由4個相等的直角三角形再加上中間的那個小正方形組成的。每個直角三角形的面積為ab/2;中間懂得小正方形邊長為b-a,則面積為(b-a)2。於是便可得如下的式子:

4×(ab/2)+(b-a)2=c2

化簡後便可得:

a2+b2=c2

亦即:c=(a2+b2)(1/2)

圖2 勾股圓方圖

趙爽的這個證明可謂別具匠心,極富創新意識。他用幾何圖形的截、割、拼、補來證明代數式之間的恆等關係,既具嚴密性,又具直觀性,為中國古代以形證數、形數統

一、代數和幾何緊密結合、互不可分的獨特風格樹立了一個典範。以後的數學家大多繼承了這一風格並且代有發展。例如稍後一點的劉徽在證明勾股定理時也是用的以形證數的方法,只是具體圖形的分合移補略有不同而已。

中國古代數學家們對於勾股定理的發現和證明,在世界數學史上具有獨特的貢獻和地位。尤其是其中體現出來的「形數統一」的思想方法,更具有科學創新的重大意義。事實上,「形數統一」的思想方法正是數學發展的一個極其重要的條件。

正如當代中國數學家吳文俊所說:「在中國的傳統數學中,數量關係與空間形式往往是形影不離地並肩發展著的......十七世紀笛卡兒解析幾何的發明,正是中國這種傳統思想與方法在幾百年停頓後的重現與繼續。」

3樓:簡可

內容多,慢慢看

中國最早的一部數學著作——《周髀算經》的開頭,記載著一段周公向商高請教數學知識的對話:

周公問:「我聽說您對數學非常精通,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,那麼怎樣才能得到關於天地得到資料呢?」

商高回答說:「數的產生**於對方和圓這些形體餓認識。其中有一條原理:

當直角三角形『矩』得到的一條直角邊『勾』等於3,另一條直角邊『股』等於4的時候,那麼它的斜邊『弦』就必定是5。這個原理是大禹在治水的時候就總結出來的呵。」

從上面所引的這段對話中,我們可以清楚地看到,我國古代的人民早在幾千年以前就已經發現並應用勾股定理這一重要懂得數學原理了。稍懂平面幾何餓讀者都知道,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於斜邊的平方。如圖所示,我們

圖1 直角三角形

用勾(a)和股(b)分別表示直角三角形得到兩條直角邊,用弦(c)來表示斜邊,則可得:

勾2+股2=弦2

亦即:a2+b2=c2

勾股定理在西方被稱為畢達哥拉斯定理,相傳是古希臘數學家兼哲學家畢達哥拉斯於公元前550年首先發現的。其實,我國古代得到人民對這一數學定理的發現和應用,遠比畢達哥拉斯早得多。如果說大禹治水因年代久遠而無法確切考證的話,那麼周公與商高的對話則可以確定在公元前2023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(32+42=52)。所以現在數學界把它稱為勾股定理,應該是非常恰當的。

在稍後一點的《九章算術一書》中,勾股定理得到了更加規範的一般性表達。書中的《勾股章》說;「把勾和股分別自乘,然後把它們的積加起來,再進行開方,便可以得到弦。」把這段話列成算式,即為:

弦=(勾2+股2)(1/2)

亦即:c=(a2+b2)(1/2)

中國古代的數學家們不僅很早就發現並應用勾股定理,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學家趙爽。趙爽創制了一幅「勾股圓方圖」,用形數結合得到方法,給出了勾股定理的詳細證明。

在這幅「勾股圓方圖」中,以弦為邊長得到正方形abde是由4個相等的直角三角形再加上中間的那個小正方形組成的。每個直角三角形的面積為ab/2;中間懂得小正方形邊長為b-a,則面積為(b-a)2。於是便可得如下的式子:

4×(ab/2)+(b-a)2=c2

化簡後便可得:

a2+b2=c2

亦即:c=(a2+b2)(1/2)

圖2 勾股圓方圖

趙爽的這個證明可謂別具匠心,極富創新意識。他用幾何圖形的截、割、拼、補來證明代數式之間的恆等關係,既具嚴密性,又具直觀性,為中國古代以形證數、形數統

一、代數和幾何緊密結合、互不可分的獨特風格樹立了一個典範。以後的數學家大多繼承了這一風格並且代有發展。例如稍後一點的劉徽在證明勾股定理時也是用的以形證數的方法,只是具體圖形的分合移補略有不同而已。

中國古代數學家們對於勾股定理的發現和證明,在世界數學史上具有獨特的貢獻和地位。尤其是其中體現出來的「形數統一」的思想方法,更具有科學創新的重大意義。事實上,「形數統一」的思想方法正是數學發展的一個極其重要的條件。

正如當代中國數學家吳文俊所說:「在中國的傳統數學中,數量關係與空間形式往往是形影不離地並肩發展著的......十七世紀笛卡兒解析幾何的發明,正是中國這種傳統思想與方法在幾百年停頓後的重現與繼續。

」參考資料

參考資料

4樓:韓軒依

三角學裡有一個很重要的定理,我國稱它為勾股定理,又叫商高定理。因為《周髀算經》提到,商高說過"勾三股四弦五"的話。

實際上,它是我國古代勞動人民通過長期測量經驗發現的。他們發現:當直角三角形短的直角邊(勾)是3,長的直角邊(股)是4的時候,直角的對邊(弦)正好是5。而。

這是勾股定理的一個特例。以後又通過長期的測量實踐,發現只要是直角三角形,它的三邊都有這麼個關係。即與它們相當的正整數有許多組

《周髀算經》上還說,夏禹在實際測量中已經初步運用這個定理。這本書上還記載,有個叫陳子的數學家,應用這個定理來測量太陽的高度、太陽的直徑和天地的長闊等。 2023年前的埃及人,也知道這一定理的特例,也就是勾3、股4、弦5,並用它來測定直角。

以後才漸漸推廣到普遍的情況。

金字塔的底部,四正四方,正對準東西南北,可見方向測得很準,四角又是嚴格的直角。而要量得直角,當然可以採用作垂直線的方法,但是如果將勾股定理反過來,也就是說:只要三角形的三邊是3、4、5,或者符合的公式,那麼弦邊對面的角一定是直角。

到了公元前540年,希臘數學家畢達哥拉斯注意到了直角三角形三邊是3、4、5,或者是5、12、13的時候,有這麼個關係:,。

他想:是不是所有直角三角形的三邊都符合這個規律?反過來,三邊符合這個規律的,是不是直角三角形?

他蒐集了許多例子,結果都對這兩個問題作了肯定的回答。他高興非常,殺了一百頭牛來祝賀。

以後,西方人就將這個定理稱為畢達哥拉斯定理。

勾股定理逆定理怎麼證明,如何證明勾股定理的逆定理

勾股定理的逆定理證明勾股定理的逆定理是判斷三角形是否為銳角 直角或鈍角三角形的一個簡單的方法。若c為最長邊,且a b c 則 abc是直角三角形 如果a b c 則 abc是銳角三角形 如果a b 根據餘弦定理,在 abc中,cosc a b c 2ab。由於a b c 故cosc 0 因為0 c ...

什麼是勾股定理,勾股定理是什麼?

勾股定理是一個基本的初等幾何定理,直角三角形兩直角邊的平方和等於斜邊的平方。如果直角三角形兩直角邊為a和b,斜邊為c,那麼a b c 若a b c都是正整數,a,b,c 叫做勾股陣列。勾股定理現約有500種證明方法,是數學定理中證明方法最多的定理之一。勾股定理是人類早期發現並證明的重要數學定理之一,...

勾股定理的無字證明是怎麼回事,勾股定理的最簡單的證明方法是什麼?

勾股定理 在任何一個直角三角形中,兩條直角邊的平方之和一定等於斜邊的平方。這個定理在中國又稱為 商高定理 在外國稱為 畢達哥拉斯定理 勾股定理 又稱商高定理,畢達哥拉斯定理 是一個基本的幾何定理,早在中國商代就由商高發現。據說畢達高拉斯發現了這個定後,即斬了百頭牛作慶祝,因此又稱 百牛定理 勾股定理...