邵紅能
勾股定理
邵紅能
勾股定理是一個基本的幾何定理,是用代數(shù)思想解決幾何問題的重要工具之一,是余弦定理的一個特例,被稱為“幾何學的基石”。
勾股定理是人們認識宇宙中形的規(guī)律的自然起點,有著十分悠久的歷史。關于對勾股定理的證明,世界上約有400多種方法,是數(shù)學定理中證明方法最多的。
我國是發(fā)現(xiàn)和研究勾股定理最古老的國家之一。據(jù)記載,公元前1000多年,商高就曾答周公:“勾廣三,股修四,經(jīng)隅五?!惫?至6世紀,中國學者陳子曾經(jīng)指出任意直角三角形的三邊關系,即“以日下為勾,日高為股,勾、股各乘并開方除之得邪至日”。
在陳子后的100~200年時間,希臘的畢達哥拉斯也發(fā)現(xiàn)了這個定理。為了慶祝,畢達哥拉斯學派的人殺了100頭牛酬謝、供奉神靈,因此這個定理又叫做“百牛定理”(畢達哥拉斯定理)。在法國和比利時,勾股定理又叫“驢橋定理”。此外,美國第20屆總統(tǒng)伽菲爾德也證明過勾股定理。
1876年一個周末的傍晚,在美國首都華盛頓的郊外,有一位中年人正在散步,欣賞著黃昏的美景,他就是當時美國俄亥俄州共和黨議員伽菲爾德。
走著走著,他突然發(fā)現(xiàn)附近的一個小石凳上,有兩個小孩正在聚精會神地談論著什么,時而大聲爭論,時而小聲探討。受到好奇心的驅(qū)使,伽菲爾德循聲向兩個小孩走去。走近后發(fā)現(xiàn),其中一個小男孩正俯身用樹枝在地上畫一個直角三角形。于是伽菲爾德便詢問他們在干什么。那個小男孩頭也不抬地說:“請問先生,如果直角三角形的兩條直角邊分別為3和4,那么斜邊長為多少呢?”伽菲爾德答道:“是5呀。”小男孩又問道:“如果兩條直角邊分別為5和7,那么這個直角三角形的斜邊長的平方又是多少?”伽菲爾德不假思索地回答道:“那斜邊的平方一定等于5的平方加上7的平方?!毙∧泻⒄f:“先生,您能說出其中的道理嗎?”伽菲爾德一時語塞,無法解釋了,心里很不是滋味。
于是,伽菲爾德不再散步,立即回家潛心探討小男孩給他出的難題。經(jīng)過反復思考與演算,他終于弄清了其中的道理,并給出了簡潔的證明方法。
兩千多年來,人們對勾股定理的證明頗感興趣,因為這個定理太貼近人們的生活實際,而且勾股定理在初等幾何、高等數(shù)學和其他學科中也有著極為廣泛的應用。