1、勾股定理的十六种证明方法【证法 1】此主题相关图片如下:做 8 个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为 a、b,斜边长为 c,再做三个边长分别为a、b、c 的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形. 从图上可以看到,这两个正方形的边长都是 a + b,所以面积相等. 即a2+b2+4*(ab/2)=c2+4*(ab/2)整理得到:a2+b2=c2。【证法 2】 以 a、b 为直角边,以 c 为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于 ab/2. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使 A、E、B 三点在一条直线上,B、F、C 三点在一条直线上,C、G、D三点在一条直线上.
2、 RtHAE RtEBF, AHE = BEF. AEH + AHE = 90, AEH + BEF = 90. HEF = 18090= 90. 四边形 EFGH 是一个边长为 c 的 正方形. 它的面积等于 c2. RtGDH RtHAE, HGD = EHA. HGD + GHD = 90, EHA + GHD = 90. 又 GHE = 90, DHA = 90+ 90= 180. ABCD 是一个边长为 a + b 的正方形,它的面积等于(a+b)2. (a+b)2=c2+4*(ab/2), a2+b2=c2。此主题相关图片如下:【证法 3】以 a、b 为直角边(ba), 以 c 为
3、斜边作四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于 ab/2. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状. RtDAH RtABE, HDA = EAB. HAD + HAD = 90, EAB + HAD = 90, ABCD 是一个边长为 c 的正方形,它的面积等于 c2. EF = FG =GH =HE = ba , HEF = 90. EFGH 是一个边长为 ba 的正方形,它的面积等于(b-a)2. (b-a)2+4*(ab/2)=c2, a2+b2=c2。此主题相关图片如下:【证法 4】 以 a、 b 为直角边,以 c 为斜边作两个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于 ab/
4、2. 把这两个直角三角形拼成如图所示形状,使 A、E、B 三点在一条直线上. RtEAD RtCBE, ADE = BEC . AED + ADE = 90, AED + BEC = 90. DEC = 18090= 90. DEC 是一个等腰直角三角形, 它的面积等于 c2/2. 又 DAE = 90, EBC = 90, ADBC. ABCD 是一个直角梯形,它的面积等于(a+b)2/2(a+b)2/2=2*ab/2+c2/2, a2+b2=c2。此主题相关图片如下:【证法 5】 做四个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为 a、b ,斜边长为 c. 把它们拼成如图那样的一个多边形,
5、使 D、E、F 在一条直线上. 过 C 作 AC 的延长线交 DF 于点 P. D、E、F 在一条直线上, 且 RtGEF RtEBD, EGF = BED, EGF + GEF = 90, BED + GEF = 90, BEG =18090= 90. 又 AB = BE = EG = GA = c, ABEG 是一个边长为 c 的正方形. ABC + CBE = 90. RtABC RtEBD, ABC = EBD. EBD + CBE = 90. 即 CBD= 90. 又 BDE = 90,BCP = 90, BC = BD = a. BDPC 是一个边长为 a 的正方形. 同理,HPF
6、G 是一个边长为 b 的正方形. 设多边形 GHCBE 的面积为 S,则 a2+b2=S+2*ab/2 c2=S+2*ab/2 a2+b2=c2。此主题相关图片如下:【证法 6】 做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为 a、b(ba) ,斜边长为 c. 再做一个边长为 c的正方形. 把它们拼成如图所示的多边形,使 E、A、C 三点在一条直线上. 过点 Q 作 QPBC,交 AC 于点 P. 过点 B 作 BMPQ,垂足为 M;再过点 F 作 FNPQ,垂足为 N. BCA = 90,QPBC, MPC = 90, BMPQ, BMP = 90, BCPM 是一个矩形,即MBC =
7、90. QBM + MBA = QBA = 90, ABC + MBA = MBC = 90, QBM = ABC, 又 BMP = 90,BCA = 90,BQ = BA = c, RtBMQ RtBCA. 同理可证 RtQNF RtAEF. 从而将问题转化为【证法 4】(梅文鼎证明).此主题相关图片如下:【证法 7】 做三个边长分别为 a、b、c 的正方形,把它们拼成如图所示形状,使 H、C、B 三点在一条直线上,连结BF、CD. 过 C 作 CLDE,交 AB 于点 M,交 DE 于点 L. AF = AC,AB = AD, FAB = GAD, FAB GAD, FAB 的面积等于 a
8、2/2, GAD 的面积等于矩形 ADLM 的面积的一半, 矩形 ADLM 的面积 =a2. 同理可证,矩形 MLEB 的面积 =b2. 正方形 ADEB 的面积 = 矩形 ADLM 的面积 + 矩形 MLEB 的面积 a2+b2=c2。此主题相关图片如下:【证法 8】 如图,在 RtABC 中,设直角边 AC、BC 的长度分别为 a、b,斜边 AB 的长为 c,过点 C 作 CDAB,垂足是 D. 在 ADC 和 ACB 中, ADC = ACB = 90, CAD = BAC, ADC ACB. ADAC = AC AB, 即 AC2=AD*AB. 同理可证,CDB ACB,从而有 BC2
9、=BD*AB. AC2+BC2=(AD+BD)*AB=AB2,即 a2+b2=c2。此主题相关图片如下:【证法 9】做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为 a、b(ba),斜边长为 c. 再做一个边长为 c的正方形. 把它们拼成如图所示的多边形. 过 A 作 AFAC,AF 交 GT 于 F,AF 交 DT 于 R. 过 B 作 BPAF,垂足为 P. 过 D 作 DE 与 CB 的延长线垂直,垂足为 E,DE 交 AF 于 H. BAD = 90,PAC = 90, DAH = BAC. 又 DHA = 90,BCA = 90, AD = AB = c, RtDHA RtBCA.
10、 DH = BC = a,AH = AC = b. 由作法可知, PBCA 是一个矩形, 所以 RtAPB RtBCA. 即 PB = CA = b,AP= a,从而 PH = ba. RtDGT RtBCA , RtDHA RtBCA. RtDGT RtDHA . DH = DG = a,GDT = HDA . 又 DGT = 90,DHF = 90, GDH = GDT + TDH = HDA+ TDH = 90, DGFH 是一个边长为 a 的正方形. GF = FH = a . TFAF,TF = GTGF = ba . TFPB 是一个直角梯形,上底 TF=ba,下底 BP= b,高
11、 FP=a +(ba). 用数字表示面积的编号(如图),则以 c 为边长的正方形的面积为此主题相关图片如下:【证法 10】 设直角三角形两直角边的长分别为 a、b(ba),斜边的长为 c. 做三个边长分别为 a、b、c 的正方形,把它们拼成如图所示形状,使 A、E、G 三点在一条直线上. 用数字表示面积的编号(如图). TBE = ABH = 90, TBH = ABE. 又 BTH = BEA = 90, BT = BE = b, RtHBT RtABE. HT = AE = a. GH = GTHT = ba. 又 GHF + BHT = 90, DBC + BHT = TBH + BHT
12、 = 90, GHF = DBC. DB = EBED = ba, HGF = BDC = 90, RtHGF RtBDC. 即 S7=S2. 过 Q 作 QMAG,垂足是 M. 由BAQ = BEA = 90,可知 ABE = QAM,而 AB = AQ = c,所以 RtABE RtQAM . 又 RtHBT RtABE. 所以 RtHBT RtQAM . 即 S8=S5. 由 RtABE RtQAM,又得 QM = AE = a,AQM = BAE. AQM + FQM = 90,BAE + CAR = 90,AQM = BAE, FQM = CAR. 又 QMF = ARC = 90,QM = AR = a, RtQMF RtARC. 即 S4=S6. 此主题相关图片如下: