定理需用什么證明 勾股定理證明方法10種
何謂定理?定理是否都是可證的?為什么,如何證明?幾何定理一定要用公理(基本事實(shí))證明嗎?定理是怎么去證明的,當(dāng)定理存在后,還需去證明嗎,直接使用嗎?最簡單的勾股定理的證明方法是什么?勾股定理怎么證明?勾股定理的最簡單的證明方法是什么?
本文導(dǎo)航
定義定理定律三者關(guān)系
定理(theorem),是用邏輯的方法判斷為正確并作為推理的根據(jù)的真命題。
定理是經(jīng)過受邏輯限制的證明為真的敘述。一般來說,在數(shù)學(xué)中,只有重要或有趣的陳述才叫定理。證明定理是數(shù)學(xué)的中心活動(dòng)。
相信為真但未被證明的數(shù)學(xué)敘述為猜想,當(dāng)它經(jīng)過證明後便是定理。它是定理的來源,但并非唯一來源。一個(gè)從其他定理引伸出來的數(shù)學(xué)敘述可以不經(jīng)過成為猜想的過程,成為定理。
如上所述,定理需要某些邏輯框架,繼而形成一套公理(公理系統(tǒng))。同時(shí),一個(gè)推理的過程,容許從公理中引出新定理和其他之前發(fā)現(xiàn)的定理。
在命題邏輯,所有已證明的敘述都稱為定理。
證明立體幾何八大定理
幾何定理必須要從公理或由公理推出的其它定理來證明得到。
過去幾何公理體系為歐幾里得體系,基礎(chǔ)公理有6條?,F(xiàn)在為希爾伯特體系,基礎(chǔ)公理擴(kuò)展了很多,
數(shù)學(xué)定理的證明過程要掌握嗎
這個(gè)是無需證明,直接使用的.而且也無法證明.因?yàn)檫@根本就是等腰梯形的定義.
勾股定理16種經(jīng)典證明方法
證法一:
這是最簡單精妙的證明方法之一,幾乎不用文字解釋,可以說是無字證明。如圖所示,左邊是4個(gè)相同的直角三角形與中間的小正方形拼成的一個(gè)大正方形。
圖形變換后面積沒有變化,左邊大正方形的邊長是直角三角形的斜邊c,面積是c2;右邊圖形可分割為兩個(gè)正方形,它們的邊長分別為直角三角形的兩條直角邊a和b,面積就是a2+b2,于是a2+b2=c2。
圖中左邊的“弦圖”最早出現(xiàn)在公元222年的中國數(shù)學(xué)家趙爽所著《勾股方圓圖注》,趙爽是我國數(shù)學(xué)史上證明勾股定理的第一人。2002年8月,在北京召開的國際數(shù)學(xué)家大會(huì),標(biāo)志著中國數(shù)學(xué)進(jìn)入嶄新的時(shí)代,大會(huì)會(huì)徽就是這個(gè)“弦圖”,寓意中國古代數(shù)學(xué)取得的重要成果。
證法二:
這一解法應(yīng)該是來歷最有趣的證明方法之一,是由美國第20任總統(tǒng)茄菲爾德(JamesA.Garfield,1831~1881)用下圖證明出的。
這位總統(tǒng)并不是一位數(shù)學(xué)家,他甚至都不曾學(xué)習(xí)過數(shù)學(xué)。他只是非正式地自學(xué)過幾何知識(shí),很喜歡擺弄基礎(chǔ)圖形,當(dāng)他還是眾議院議員時(shí),想出了這個(gè)精巧的證明,1876年發(fā)表在《新英格蘭教育雜志》(New England Journal of Education)上??偨y(tǒng)先生的證明如下:
首先,圖中的梯形面積為:
組成梯形的三個(gè)三角形的面積為:
因此就有如下等式:
即得a2+b2=c2。
接下來的兩個(gè)證明非常簡單易懂,被認(rèn)為是所有證明中最短、最簡單的證明,因?yàn)閺拈_始到結(jié)束只用了幾行。但這些證明依賴于相似三角形的概念,要全面展開這個(gè)概念還需要大量的基礎(chǔ)工作,這里就不再贅述。
證法三:
證法四:
這一證法涉及到圓內(nèi)相交弦定理:m·n=p·q(如左圖),再看AB和CD垂直的情況,相交弦定理仍然成立(如右圖),因此(c-a)(c+a)=b2。即得c2-a2=b2于是,a2+b2=c2。
勾股定理證明方法10種
歐幾里得證法:
在歐幾里得的《幾何原本》一書中給出勾股定理的以下證明。設(shè)△ABC為一直角三角形,其中A為直角。從A點(diǎn)劃一直線至對(duì)邊,使其垂直于對(duì)邊。延長此線把對(duì)邊上的正方形一分為二,其面積分別與其余兩個(gè)正方形相等。
在這個(gè)定理的證明中,我們需要如下四個(gè)輔助定理:
1、如果兩個(gè)三角形有兩組對(duì)應(yīng)邊和這兩組邊所夾的角相等,則兩三角形全等。(SAS)
2、三角形面積是任一同底同高之平行四邊形面積的一半。
3、任意一個(gè)正方形的面積等于其二邊長的乘積。
4、任意一個(gè)矩形的面積等于其二邊長的乘積(據(jù)輔助定理3)。
證明的思路為:從A點(diǎn)劃一直線至對(duì)邊,使其垂直于對(duì)邊。延長此線把對(duì)邊上的正方形一分為二,把上方的兩個(gè)正方形,通過等高同底的三角形,以其面積關(guān)系,轉(zhuǎn)換成下方兩個(gè)同等面積的長方形。
設(shè)△ABC為一直角三角形,其直角為∠CAB。
其邊為BC、AB和CA,依序繪成四方形CBDE、BAGF和ACIH。
畫出過點(diǎn)A之BD、CE的平行線,分別垂直BC和DE于K、L。
分別連接CF、AD,形成△BCF、△BDA。
∠CAB和∠BAG都是直角,因此C、A和G共線,同理可證B、A和H共線。
∠CBD和∠FBA都是直角,所以∠ABD=∠FBC。
因?yàn)锳B=FB,BD=BC,所以△ABD≌△FBC。
因?yàn)锳與K和L在同一直線上,所以四邊形BDLK=2△ABD。
因?yàn)镃、A和G在同一直線上,所以正方形BAGF=2△FBC。
因此四邊形BDLK=BAGF=AB2。
同理可證,四邊形CKLE=ACIH=AC2。
把這兩個(gè)結(jié)果相加,AB2+AC2=BD×BK+KL×KC
由于BD=KL,BD×BK+KL×KC=BD(BK+KC)=BD×BC
由于CBDE是個(gè)正方形,因此AB2+AC2=BC2,即a2+b2=c2。
擴(kuò)展資料:勾股定理意義:
1、勾股定理的證明是論證幾何的發(fā)端。
2、勾股定理是歷史上第一個(gè)把數(shù)與形聯(lián)系起來的定理,即它是第一個(gè)把幾何與代數(shù)聯(lián)系起來的定理。
3、勾股定理導(dǎo)致了無理數(shù)的發(fā)現(xiàn),引起第一次數(shù)學(xué)危機(jī),大大加深了人們對(duì)數(shù)的理解。
4、勾股定理是歷史上第—個(gè)給出了完全解答的不定方程,它引出了費(fèi)馬大定理。
5、勾股定理是歐氏幾何的基礎(chǔ)定理,并有巨大的實(shí)用價(jià)值.這條定理不僅在幾何學(xué)中是一顆光彩奪目的明珠,被譽(yù)為“幾何學(xué)的基石”,而且在高等數(shù)學(xué)和其他科學(xué)領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。
6、1971年5月15日,尼加拉瓜發(fā)行了一套題為“改變世界面貌的十個(gè)數(shù)學(xué)公式”郵票,這十個(gè)數(shù)學(xué)公式由著名數(shù)學(xué)家選出的,勾股定理是其中之首。
勾股定理的十六大證明方法
簡單的勾股定理的證明方法如下:
拓展資料:
勾股定理的使用方法:
1、確保三角形是直角三角形。 勾股定理只適用于直角三角形中,所以,在應(yīng)用定理之前,你需要先確定三角形是否是直角三角形,這一點(diǎn)非常重要。幸好,區(qū)分直接三角形和別的三角形的方法只有一個(gè),那就是看一個(gè)三角形中是否有一個(gè)90度的角。
2、確定變量a,b,c對(duì)應(yīng)的三角形的邊。在勾股定理中,a,b表示直角三角形的兩條直角邊,而c用來表示斜邊,即直角對(duì)應(yīng)的那條最長的邊。所以,先給兩條直角邊分別標(biāo)注上a,b(具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系沒有要求),而斜邊標(biāo)注上c。
3、確定你所要求的邊。使用勾股定理可以求出直角三角形的任意一條邊的長度,但前提是知道另外兩條邊的長度。先確定哪一條邊的長度是未知的——a,b或者c。
4、代入。將兩條已知邊的長度帶入到公式a2 + b2 = c2中,其中a和b對(duì)應(yīng)的是兩直角邊的長度,而c代表斜邊長度。在上面的例子中,我們知道一條直角邊和斜邊的長度(3和5),然后將3和5代入到公式中,有32 + b2 = 2。
5、計(jì)算平方。首先,計(jì)算兩條已知邊長度的平方值?;蛘?,你也可以先不計(jì)算出來,然后保留平方,帶到式子中直接計(jì)算平方和。在上述例子中,3和5的平方分別是9和25,所以方程可以改寫為9 + b2 = 25。
6、將未知變量移到等號(hào)一邊。如果有必要的話,運(yùn)用基本的代數(shù)操作,將未知變量移動(dòng)到等號(hào)一側(cè),而將已知變量移動(dòng)到等號(hào)的另一側(cè)。如果你要求的是斜邊長,那么就不需要再移動(dòng)變量了。在上述例子中,方程式是9 + b2 = 25。兩邊同時(shí)減去9,等式變?yōu)閎2= 16。
7、求開方?,F(xiàn)在等式兩邊一邊是數(shù)字,另一邊是變量,然后同時(shí)求兩邊的平方根。在上述例子中b2 = 16,兩邊同時(shí)求平方根,有b = 4。因此,未知邊的長度就是4。
參考資料來源:百度百科-勾股定理
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