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文档简介
1、梯度股定理的证明方法和相关物语,梯度股定理的介绍,梯度股定理是馀弦定理的特例。 这个定理在中国也被称为“商高定理”,在外国也被称为“毕达哥拉斯定理”或“百牛定理”(因为“毕达哥拉斯发现这个定理后,斩首百头牛而庆祝,所以也称为“百牛定理”),法国、比利时人把这个定理称为“驴桥定理” 他们发现勾结定理的时间都比我国晚,我国是第一个发现这个几何宝藏的国家。 目前初中二年级学生,教材的证明方法采用赵爽弦图,并使用青朱出入图。 毕塔哥拉斯定理是基本的几何定理,是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。 直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方。 如果用a、b、c来表示直角三角
2、形的两直角边和斜边,则a2 b2=c2。 毕达哥拉斯定理是馀弦定理的特例。 这个定理在中国也被称为“商高定理”,在外国也被称为“毕达哥拉斯定理”或“百牛定理”(因为“毕达哥拉斯发现这个定理后,斩首百头牛而庆祝,所以也称为“百牛定理”),法国、比利时人把这个定理称为“驴桥定理” 他们发现勾结定理的时间都比我国晚,我国是第一个发现这个几何宝藏的国家。 目前初中二年级学生,教材的证明方法采用赵爽弦图,并使用青朱出入图。 毕塔哥拉斯定理是基本的几何定理,是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。 直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方。 如果用a、b、c来表示直角三角形的
3、两直角边和斜边,则a2 b2=c2。 满足梯度股定理方程a2 b2=c2的正整刚定理阵列(a、b、c )。 例如,(3、4、5 )是一系列的勾结阵列。 因为方程式包含三个未知数,所以勾结数组中有无数组。 毛细管阵列的通式: a=M2-N2 b=2MN c=M2 N2 (MN、m、n是正整数)、毛细管定理、定理直角三角形的两直角边分别设为a、b,斜边设为c,则A2 B2=C2; 也就是说,直角三角形的两直角边的长度的平方和等于斜边的长度的平方。 古埃及人用这种方法画直角的话,三角形的三边a、b、c满足A2 B2=C2,也有变形式: AB=根号(AC2 BC2)如果一个直角边是a,另一个直角边是b
4、,a的平方和b的平方等于斜边c的平方(称为毕达哥拉斯定理的逆定理)古埃及人画直角三角形,毕达哥拉斯定理的来源毕达哥拉斯树是基本的几何定理,传统上被古希腊的毕达哥拉斯证明了。 据说毕达哥拉斯在证明了这个定理后,切下百头牛来庆祝,所以也称为“百牛定理”。 毕达哥拉斯在中国,周髀算经记载了梯度股定理的公式和证明,据说在商代发现了商高定理,所以也被称为商高定理的三国时代赵爽对周髀算经内的梯度股定理作了详细的注释,并出了另一个证明1。 法国和比利时被称为驴桥定理,埃及被称为埃及三角形。 在我国古代,直角三角形中把短直角边称为梯度,长直角边称为股,斜边称为弦。 一般的股票排列(3,4,5 ) (6,8,1
5、0 ) (5,12,13 ) (8,15,17 ) (7,24,25 ) 毕达哥拉斯定理书数学原理人民教育出版社探究勾股定理同济大学出版社优因培教数学北京大学出版社勾股书籍新世纪出版社九章算术一书江西教育出版社优因培揭秘勾股定理 (原着:欧几里得)人民日报出版社、毕达哥拉斯树、毕达哥拉斯树可以无限重复反复多次的形状就像一棵树,被称为毕达哥拉斯树。 直角三角形的两个直角边的平方之和等于斜边的平方。 相邻的两个小正方形的面积之和等于相邻的一个大正方形的面积。利用不等式A2 B22AB,可以证明三个正方形之间的三角形面积在大正方形面积的四分之一以下,在一个小正方形面积的二分之一以上。 毕达哥拉斯树、
6、毕达哥拉斯树、加菲尔德证明了毕达哥拉斯定理的故事,是1876年的一个周末傍晚,在美国首都华盛顿郊外,中年人散步,享受着黄昏的美丽。 他当时是美国俄亥俄州的共和党议员加菲尔德。 他走着的时候,突然发现附近的小石子长椅上,两个孩子精神饱满地在说着什么,大声地讨论着,小声地讨论着。 好奇心驱使加菲尔德对着两个孩子,想知道两个孩子在做什么。 突然,一个男孩弯下身子,用树枝在地面上画了一个直角三角形。 加菲尔德问他在做什么。那个少年不抬起头说:“老师,直角三角形的两条直角边分别是3和4的话,斜边的长度是多少?” 加菲尔德回答说:“是5啊。” 少年又问:“如果两个直角边分别是5和7,这个直角三角形的斜边的
7、长度是多少?” 加菲尔德不考虑“那个斜边的平方一定等于5的平方和7的平方”地回答。 少年说:“老师,你能说那个道理吗?”。 加菲尔德暂时语言堵塞,无法解释,很不舒服。 加菲尔德停止散步,马上回家,研究少年出的难题。 他反复思考和演算,终于弄清了其道理,给出了简洁的证明方法。 解:在网格内,以两个直角边为边的长度较小的正方形面积之和等于以斜边为边的长度的正方形面积。 勾股定理的内容:直角三角形的两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,a2 b2=c2; 说明:我国古代学者把直角三角形的短直角边称为“梯度”,长直角边称为“股”,斜边称为“弦”,所以这个定理被称为“勾股定理”。 毕达哥拉斯定理证明了
8、直角三角形边的关系。 例如,如果直角三角形的两条直角边分别为3、4,则斜边c的平方=a的平方b的平方=9 16=25,即,c=5表示斜边是5。 证明方法1、这个定理有很多证明方法,该证明方法可能是数学许多定理中最多的。 lumince的pythagoreanproportition (几何原本 )中介绍了367种证明方式。 尝试用三角常数式(例如,正弦和馀弦函数的泰勒级数)来证明匹配定理,但基本的三角常数式都基于匹配定理,所以不能证明匹配定理(参见循环论证)。 证明法1建立了4个全等的直角三角形,把那两个直角边的长度分别设为a、b,斜边的长度设为c。 把它们做成图像的多边形,使d、e、f在一条
9、直线上。 跨越点c,AC的延长线交叉DF,点p.AMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM T是边的长度为a的正方形。 同样,HPFG是边长为b的正方形。 若设多边形GHCBE的面积为s,则A2 B2=C2.证明方法2构成两个全等的直角三角形,将这两个直角边的长度分别设为a、b(ba ),斜边的长度设为c .另一边的长度设为c的正方形。 如果把它们形成图所示的多边形,并使e、a、c三点处于一条直线上,设过点q为QPBC,AC为点p,过点b为BMPQ,设脚下为m,然后在点f处设FNPQ,则垂直足为n.22喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀地喀
10、嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓6喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓.分别将CF,a EF=DF-DE=b-a,EI=b,FI=a,g,I,j在同一直线上,CJ=cf=c rtcjbrtCFDrtabg-2卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡653三边的长度分别为a、b、c的三角形,h、c、b三点在一条直线上以使DE的面积等于点l.AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAMMUMMMMMMM 矩形ADLM的面积=.喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓b2;=c2; 证明法5 (
11、欧几里得证明法)、毕达哥拉斯命题中的证明在欧几里得几何原本条中提出的梯度股定理通过以下证明成立。 ABC为直角三角形,a为直角。 从a点到对边画一条线,使其与对边的正方形垂直。 这条线把对边的正方形分成两部分,其面积分别等于剩下的两个正方形。 正式证明需要四个辅助定理:如果两个三角形夹在两条对应边和两条边之间的角相等,则两个三角形全等。 (SAS定理)三角形的面积都是相同高度的平行四边形的面积的一半。 任何正方形的面积等于其两边长度的乘积。 其中一个四边形的面积等于其两边的长度之积(根据辅助定理3 )。 证明的概念是,将上面的两个正方形变换为两个同面积的平行四边形,再旋转变换为下面的两个同面积
12、的长方形。 其证明是,设ABC为直角三角形,其直角为CAB。 其边是BC、AB、CA,按四边形CBDE、BAGF、ACIH的顺序被描绘。 画出点a的BD、画CE的平行线。 这条线与BC和DE成直角地相交于k和l。 将CF、AD分别连接起来,形成两个三角形BCF、BDA。 喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓CBD与FBA成直角,ABD 等于FBC。 由于AB和BD分别等于FB和BC,所以ABD必须等于FBC。 因为a、k和l是线性对应的,所以四边形BDLK需要ABD的两倍的面积。 由于c、a和g具有共同的线性,所以正方形BAGF的两倍面积必须为FBC。 因此,四边形BDLK必须具有相同面积的BAGF=
13、AB2。 同样,四边形CKLE必须具有相同的面积ACIH=AC2。 把这两个结果相加,AB2 AC2 =BDBK KLKC。 BD=KL、BDBK KLKC=BD(BK KC)=BDBC的CBDE是正方形,所以AB2 AC2=BC2。 此证明是在欧几里得几何原本一书第1.47节提出的证明法6 (欧几里得射影定理证明法),图1,RtABC中,ABC=90,BD是斜边AC上的高度,通过证明三角形的类似性有射影定理:1)(BD)2;=ADDC,(2)(AB)2;=ADAC、(3)(BC)2;=CDAC。 由式(2) (3)得到: (AB)2; (BC)2;=ADAC CDAC=(AD CD)AC=(
14、AC)2; 图1即(AB)2; (BC)2;=(AC)2,这是勾结定理的结论。 证法七(赵爽弦图)是这个“勾股圆方图”,以弦为边得到正方形ABDE的是由加上4个相等的直角三角形的小正方形构成。可知各直角三角形的面积为ab/2,中间小的正方形的边的长度为b-a,面积为(b-a)2。 然后,可以得到以下公式:4(ab/2) (b-a)2;=c2; 简化就能得到: a2; b2;=c2; 即,c=(a2; b2; )1/2勾股定理的别名勾股定理,是几何学中闪耀的明珠,被称为“几何学的基础”,在高等数学和其他学科中也非常广泛地应用。 正因为如此,世界上的一些文明古国已经被发现和广泛深入研究,所以有很多
15、名称。 我国是发现和研究梯度股定理的最古老的国家之一。 我国古代数学家把直角三角形称为勾股形,短直角边叫梯度,又把直角边叫股,斜边叫弦,所以勾股定理也叫勾股弦定理。 公元前1000年以上,商高(公元前1120年左右)被周公称为“故折力矩、文广三、股修四、径隅五”。 同时,外侧一半的力矩,环和盘为3、4、5。 两个力矩共计二十五,被称为积力矩。 因此,钩股定理在我国也被称为“商高定理”。 公元前7世纪至6世纪,中国学者陈子有过任意直角三角形的三边关系,即“以日下为梯度,以日高为股,梯度和股与股相乘而除法。 在法国和比利时,胡克定理也被称为“驴桥定理”。 其他国家被称为“平方定理”。 陈子后二百年,希腊著名数学家毕达哥拉斯发现了这个定理,所以世界上很多国家把它称为“毕达哥拉斯”定理。 为了庆祝这一一定理论的发
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