勾股定理怎么证明的(初中数学|勾股定理的多种证明方法)

这篇文章介绍了多种证明直角三角形面积的方法,包括证法1、证法9、证法10和证法16。文章通过制作全等直角三角形并设置直角边长,然后利用这些三角形和正方形进行拼接,通过一系列严密的推理和证明,得出直角三角形面积的计算公式。

  【证法1】(课本证明)

  制作8个全等直角三角形,分别设置两个直角边长a、b,斜边长为c,分别做三个边长a、b、c正方形把它们像上图一样拼成两个正方形.

勾股定理怎么证明的(初中数学|勾股定理的多种证明方法)

  从图中可以看出,这两个方形的边长都是a b,因此,面积相等.即

  注:△GAD改为△CAD。

  【证法9】(杨作玫证明)

  做两个全等的直角三角形,分别设置两个直角边长a、b(b>a),斜边长为c.再做一个边长为c的正方形.将它们拼成如图所示的多边形.过A作AF⊥AC,AF交GT于F,AF交DT于R.过B作BP⊥AF,垂足为P.过D作DE垂直于CB延长线,垂直于CBE,DE交AF于H.

  ∵∠BAD=90o,∠PAC=90o,

  ∴∠DAH=∠BAC.

  又∵∠DHA=90o,∠BCA=90o,AD=AB=c,

  ∴RtΔDHA≌RtΔBCA.

  ∴DH=BC=a,AH=AC=b.

  由作法,PBCA是矩形,所以RtΔAPB≌RtΔBCA.

  即PB=CA=b,AP=a,从而PH=b―a.

  ∵RtΔDGT≌RtΔBCA,

  RtΔDHA≌RtΔBCA.

  ∴RtΔDGT≌RtΔDHA.

  ∴DH=DG=a,∠GDT=∠HDA.

  又∵∠DGT=90o,∠DHF=90o,

  ∠GDH=∠GDT ∠TDH=∠HDA ∠TDH=90o,

  ∴DGFH这是一个方形,边长为a.

  ∴GF=FH=a.TF⊥AF,TF=GT―GF=b―a.

  ∴TFPB是直角梯形,上底TF=b―a,下底BP=b,高FP=a (b―a).

  用数字表示面积的编号(如图所示),以c为边长的正方形面积为

  【证法10】(李锐证明)

  直角三角形两个直角边的长度分别为a、b(b>a),斜边的长为c.分别做三个边长a、b、c正方形,将它们拼成如图所示的形状,使A、E、G三点在一条直线上.用数字表示面积的编号(如图所示).

  ∵∠TBE=∠ABH=90o,

  ∴∠TBH=∠ABE.

  又∵∠BTH=∠BEA=90o,BT=BE=b,

  ∴RtΔHBT≌RtΔABE.

  ∴HT=AE=a.

  ∴GH=GT―HT=b―a.

  又∵∠GHF ∠BHT=90o,

  ∠DBC ∠BHT=∠TBH ∠BHT=90o,

  ∴∠GHF=∠DBC.

  ∵DB=EB―ED=b―a,∠HGF=∠BDC=90o,∴RtΔHGF≌RtΔBDC.即.

  过Q作QM⊥AG,垂足是M.由∠BAQ=∠BEA=90o,

  可知∠ABE=∠QAM,

  而AB=AQ=c,所以RtΔABE≌RtΔQAM.

  又RtΔHBT≌RtΔABE.所以RtΔHBT≌RtΔQAM.

  由RtΔABE≌RtΔQAM,

  又得QM=AE=a,∠AQM=∠BAE.

  ∵∠AQM ∠FQM=90o,∠BAE ∠CAR=90o,

  ∠AQM=∠BAE,

  ∴∠FQM=∠CAR.

  又∵∠QMF=∠ARC=90o,QM=AR=a,

  【证法16】(陈杰证明)

  直角三角形两个直角边的长度分别为a、b(b>a),斜边的长为c.分别做两个边长a、b的正方形(b>a),把它们拼成如图所示的形状,使E、H、M三点在一条直线上.用数字表示面积的编号(如图所示).

  在EH=b上截取ED=a,连结DA、DC,则AD=c.

  ∵EM=EH HM=b a,ED=a,

  ∴DM=EM―ED=-a=b.

  又∵∠CMD=90o,CM=a,∠AED=90o,AE=b,

  ∴RtΔAED≌RtΔDMC.

  ∴∠EAD=∠MDC,DC=AD=c.

  ∵∠ADE ∠ADC ∠MDC=180o,

  ∠ADE ∠MDC=∠ADE ∠EAD=90o,

  ∴∠ADC=90o.

  ∴作AB∥DC,CB∥DA,ABCD是一个边长为c的正方形.

  ∵∠BAF ∠FAD=∠DAE ∠FAD=90o,

  ∴∠BAF=∠DAE.

  连结FB,在ΔABF和ΔADE中,

  ∵AB=AD=c,AE=AF=b,∠BAF=∠DAE,

  ∴ΔABF≌ΔADE.

  ∴∠AFB=∠AED=90o,BF=DE=a.

  ∴点B、F、G、H一条直线.

  在RtΔABF和RtΔBCG中,

  ∵AB=BC=c,BF=CG=a,

  ∴RtΔABF≌RtΔBCG.

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