勾股定理及逆定理 古老的定理

2023-01-14 10:15:02 字數 2267 閱讀 1586

古老的定理

中國古代把直角三角形中較短的直角邊叫做勾,較長的直角邊叫做股,斜邊叫做弦.根據《周髀算經》的記載,大約在西元前1100多年前,商高在回答周公關於數學方法的諮詢時,明確地回答周公說:「如果乙個直角三角形的勾為3,股為4,那麼弦就是5。

」而且,經過後人的研究,從《周髀算經》中一些文字的分析,可以認為,商高實際上已經證明了普通意義下的勾股定理。在國外把勾股定理稱為畢達哥拉斯丁力,認為它是由古希臘的畢達哥拉斯首先發現並證明這一定理的。其實,他們可能要比商高發現並證明這一定理晚600年。

【基本概念】

勾股定理:直角三角形兩直角邊的平方和等於斜邊的平方。

即。【勾股定理的證明】

由於勾股定理的重要性,在歷史上有很多人在尋求它的不同證明方法,從遠古到今天都有人不斷提出勾股定理的新證明,據說,已經有人收集了370多種證明方法。下面我們選擇幾種證明如下:

(1) 商高的證明

商高在《周髀算經》中十分簡要地給出了勾股定理的證明。

將4個相同的直角三角形abc合成如圖所示的正方形,圖中有兩個正

方形,外邊的正方形邊長為a+b,內部的小正方形邊長為c。

(2) 趙爽的證法

三國時期的數學家趙爽在給《周髀算經》這本書作註解時,對勾股定理給出了如下證明。

(3)美國**的證明

美國第20任**加菲爾德(1831-1881)年輕時曾當過中學教師和校長,他很喜歡數學。2023年4月1日在美國波士頓出版的《新英格蘭教育日誌》上,發表了加菲爾德關於勾股定理的乙個新證明。他當時是美國俄亥俄州共和黨的眾議員。

他在議會上「思想體操」時想到了這種證法,當即獲得了兩黨議員的「一致通過」。他的證法如圖所示:

★(4)歐幾里德的證明

在西方數學史上最早見諸文字的也是最嚴格關於勾股定理的證明,是歐幾里德在《幾何原本》中的證明。

如圖,以直角三角形abc的三邊為一邊分別向外作三個正方形,

要證明勾股定理,只要證明

若a、b、c均為自然數,且無1以外的整數公因式當它們滿足關係式時,我們稱(a、b、c)為基本勾股陣列。

記一記:,,,,,,…均為基本勾股陣列。

寫出下表的勾股數

從中發現什麼規律?

【典型例題】

例1.(1)已知乙個直角三角形的兩直角邊分別是6、8,那麼斜邊長是多少?

(2)已知6、8、a是乙個三角形的三邊長,若該三角形為直角三角形,那麼a是多少?

例2.一架長2.5m的梯子ab,斜靠在一豎直的牆ac上,這時梯足b到牆底端c的距離為0.

7m,那麼梯子頂端距離牆底端多長?現在若梯子的頂端沿牆下滑0.4m,那麼此時梯足距離牆底端多少公尺?

梯足向外移動了多少公尺?

例3.等腰三角形腰長為17cm,底邊長為16cm,求底邊上的高。

例4. 如圖,四邊形abcd中,∠bad=90°,∠dbc=90°,ad=3,ab=4,bc=12,求cd的長。

例5.如圖,在△abc中,∠acb=90°,bc=5cm,ac=12cm,cd⊥ab,d為垂足,求cd的長。

例6.求下列直角三角形中未知邊a,b的長度(如下圖所示)

【課堂練習】

1.在中,若的度數比是5:2:3,則是( )

a.直角三角形

b.銳角三角形

c.鈍角三角形

d.無法確定

2.三角形三邊長分別為6,8,10,那麼它最長邊上的高為( )

a.6b.4.8c.2.4 d.8

中,∠c=90°,∠a=2∠b,則∠a= 度,∠b= 度

4.△abc中,∠c=90°,∠a比∠b大24°,則∠a= 度,∠b= 度.

5.△abc中,ab=ac,∠bac=120°,ab=12cm,則bc邊上的高ad= cm.

6.等腰三角形的周長是20cm,底邊上的高是6cm,則底邊的長為 cm.

7.求出乙個腰長為5cm,底長為6cm的等腰三角形的面積。

8.由四個完全相同的直角三角形拼得乙個大正方形,如圖所示,已知直角三角形兩條直角邊分別是7厘公尺和5厘公尺,求大正方形的面積。(用兩種方法解答)。

古老的定理作業

1.判斷下列三角形不是直角三角形的是( )

a.三邊比為1:1: b.三邊比為1:2: c.三邊比為1:2:2 d.三邊比為3:4:5

2.如圖是由四個全等的直角三角形拼成的乙個中空的大正方形,如果直角三角形的兩條直角邊長分別為11cm和7cm,求整個大正方形的面積。

3.求下圖中字母所代表的正方形的面積。

sasb

a= ;b= ;ca= ;b= ;c= 。

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