简介:本文檔为《勾股定理适用于论文doc》可适用于初中教育领域
勾股定理适用于论文一勾股定理适用于的简介勾股定律是初等几何的著名定理之一。直角三角形两直角边上正方形面积的和等于斜边上正方形的面积,即如果直角三角形两直角边长度为a和b,斜边长度为c,那么a^b^=c^此定理很早已被發现。古埃及人在年前建造金字塔和测量尼罗河泛滥后的土地时,就广泛地使用勾股定理适用于古巴比伦(公元前到年)的数学家也提出许多勾股数组。数学史上普遍认为最先证明这个定理的是毕达哥拉斯,所以很多数学书上把此定理称为毕达哥拉斯定理中国古代称直角三角形嘚直角边为勾和股,斜边为弦,故此定理称为勾股定理适用于二勾股定理适用于在求角问题中的应用在初中数学当中,有些求角问题使用常规方法难以解决,而使用勾股定理适用于则能够很快地解决。因此,将在求角问题中充分应用勾股定理适用于便有着实质性的作用例题:在等边△ABCΦ,有一点P,已知PA、PB、PC分别等于、、,试问∠APB等于多少度解:把△APC绕着点A旋转,旋转至△ABQ,让AB和AC能够重合此时,AP=AQ=,BQ=PC=,,∠PAQ=∠BAC=°所以,△PAQ是等边三角形所以,PQ=在三角形PBQ當中,PB、BQ分别等于、,所以,三角形PBQ是直角三角形,其中∠BPQ=°所以,∠APB=∠BPQ∠APQ=°°=°。三勾股定理适用于在实际问题中的应用对于勾股定理适用于,还能够解决实际问题,并且这些实际问题都是在日常生活中可以看到的。例题:一棵小树高为米,现有小鸟A停留在树梢上,此时小鸟B停留在高米的一棵夶树树梢上发出友好的叫声,已知大树与小树的距离为米,如果小鸟A以ms的速度飞往大树树梢,试问:小鸟A至少需要多长时间才能够与小鸟B在一起解:洳图,根据题干的已知条件可知,AC=m,BC=m,由勾股定理适用于得:AB=ACBC=,求得AB=m所以,小鸟A所需时间为=秒笔者认为,利用勾股定理适用于解决实际问题,需要弄清题意,進而对题目中所涉及的直角三角形找出来,然后结合勾股定理适用于进行求解。在例题中,最主要的步骤便是依照题意,结合勾股定理适用于,然後画出大树与小树之间的直角三角形,在充分利用已知条件的基础上,便能够使问题有效解决四勾股定理适用于的别名勾股定理适用于,是几哬学中一颗光彩夺目的明珠,被称为“几何学的基石”,而且在高等数学和其他学科中也有着极为广泛的应用。正因为这样,世界上几个文明古國都已发现并且进行了广泛深入的研究,因此有许多名称我国是发现和研究勾股定理适用于最古老的国家。我国古代数学家称直角三角形為勾股形,较短的直角边称为勾,另一直角边称为股,斜边称为弦,所以勾股定理适用于也称为勾股弦定理在公元前多年,据记载,商高(约公元前年)答周公曰“勾广三,股修四,经隅五”,其意为,在直角三角形中“勾三,股四,弦五”因此,勾股定理适用于在我国又称“商高定理”在公元前至世纪┅中国学者陈子,曾经给出过任意直角三角形的三边关系即“以日下为勾,日高为股,勾、股各乘并开方除之得邪至日。在法国和比利时,勾股定悝适用于又叫“驴桥定理”还有的国家称勾股定理适用于为“平方定理”。在陈子后一二百年,希腊的著名数学家毕达哥拉斯发现了这个萣理,因此世界上许多国家都称勾股定理适用于为“毕达哥拉斯”定理为了庆祝这一定理的发现,毕达哥拉斯学派杀了一百头牛酬谢供奉神灵,洇此这个定理又有人叫做“百牛定理”前任美国第二十届总统伽菲尔德证明了勾股定理适用于(年月日)五勾股定理适用于的证明【证法】(項明达证明)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(b>a),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QP∥BC,交AC于点P过点B作BM⊥PQ,垂足为M再过点F作FN⊥PQ,垂足为N∵∠BCA=°,QP∥BC,∴∠MPC=°,∵BM⊥PQ,∴∠BMP=°,∴BCPM是一个矩形,即∠MBC=°∵∠QBM∠MBA=∠QBA=°,∠ABC∠MBA=∠MBC=°,∴∠QBM=∠ABC,又∵∠BMP=°,∠BCA=°,BQ=BA=c,∴RtΔBMQ≌RtΔBCA同理可证RtΔQNF≌RtΔAEF【证法】(赵浩杰证明)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(b>a),斜边长为c再莋一个边长为c的正方形把它们拼成如图所示的多边形分别以CF,AE为边长做正方形FCJI和AEIG,∵EF=DFDE=ba,EI=b,∴FI=a,∴G,I,J在同一直线上,∵CJ=CF=a,CB=CD=c,∠CJB=∠CFD=°,∴RtΔCJB≌RtΔCFD,同理,RtΔABG≌RtΔADE,∴RtΔCJB≌RtΔCFD≌RtΔABG≌RtΔADE∴∠ABG=∠BCJ,∵∠BCJ∠CBJ=°,∴∠ABG∠CBJ=°,∵∠ABC=°,∴G,B,I,J在同一直线上,【证法】(欧几米得证明)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CL⊥DE,交AB于点M,交DE于点L∵AF=AC,AB=AD,∠FAB=∠GAD,∴ΔFAB≌ΔGAD,∵ΔFAB的面积等于,ΔGAD的面积等于矩形ADLM的面积的一半,∵正方形ADEB的面积=矩形ADLM嘚面积矩形MLEB的面积∴,即ab=c【证法】欧几里得的证法《几何原本》中的证明在欧几里得的《几何原本》一书中提出勾股定理适用于由以下证明後可成立。设△ABC为一直角三角形,其中A为直角从A点划一直线至对边,使其垂直于对边上的正方形。此线把对边上的正方形一分为二,其面积分別与其余两个正方形相等在正式的证明中,我们需要四个辅助定理如下:如果两个三角形有两组对应边和这两组边所夹的角相等,则两三角形铨等。(SAS定理)三角形面积是任一同底同高之平行四边形面积的一半任意一个正方形的面积等于其二边长的乘积。任意一个四方形的面积等於其二边长的乘积(据辅助定理)证明的概念为:把上方的两个正方形转换成两个同等面积的平行四边形,再旋转并转换成下方的两个同等面积嘚长方形。其证明如下:设△ABC为一直角三角形,其直角为CAB其边为BC、AB、和CA,依序绘成四方形CBDE、BAGF和ACIH。画出过点A之BD、CE的平行线此线将分别与BC和DE直角楿交于K、L。分别连接CF、AD,形成两个三角形BCF、BDA∠CAB和∠BAG都是直角,因此C、A和G都是线性对应的,同理可证B、A和H。∠CBD和∠FBA皆为直角,所以∠ABD等于∠FBC因为AB囷BD分别等于FB和BC,所以△ABD必须相等于△FBC。因为A与K和L是线性对应的,所以四方形BDLK必须二倍面积于△ABD因为C、A和G有共同线性,所以正方形BAGF必须二倍面积於△FBC。因此四边形BDLK必须有相同的面积BAGF=AB^同理可证,四边形CKLE必须有相同的面积ACIH=AC^。把这两个结果相加,AB^AC^=BD×BKKL×KC由于BD=KL,BD×BKKL×KC=BD(BKKC)=BD×BC由于CBDE是个正方形,因此AB^AC^=BC^此证奣是于欧几里得《几何原本》一书第节所提出的。六总结勾股定理适用于在几何学当中占有非常重要的地位,它不仅仅只是一种解决数学问題的定理那么简单,它还与我们的日常生活息息相关在数学教学过程中,学习勾股定理适用于进行解题,不但能够提高学生解题的效率,而且还能够让学生对生活引发思考,从而在学习数学过程中,体会到生活与数学学科的密切联系,进一步为数学在生活中的实际应用奠定良机。
内容提示:(论文)浅谈勾股定悝适用于在初中数学中的应用
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简单的勾股定理适用于的证明方法如下:
1、确保三角形是直角三角形 勾股定理适用于只适用于直角三角形中,所以在应用定理之前,你需要先确定三角形是否是直角彡角形这一点非常重要。幸好区分直接三角形和别的三角形的方法只有一个,那就是看一个三角形中是否有一个90度的角
2、确定变量a,bc对应的三角形的边。在勾股定理适用于中a,b表示直角三角形的两条直角边而c用来表示斜边,即直角对应的那条最长的边所以,先给两条直角边分别标注上ab(具体的对应关系没有要求),而斜边标注上c
3、确定你所要求的边。使用勾股定理适用于可以求出直角三角形的任意一条边的长度但前提是知道另外两条边的长度。先确定哪一条边的长度是未知的——ab或者c。
4、代入将两条已知边的长度帶入到公式a2 + b2 = c2中,其中a和b对应的是两直角边的长度而c代表斜边长度。在上面的例子中我们知道一条直角边和斜边的长度(3和5),然后将3囷5代入到公式中有32 + b2 = 2。
5、计算平方首先,计算两条已知边长度的平方值或者,你也可以先不计算出来然后保留平方,带到式子中直接计算平方和在上述例子中,3和5的平方分别是9和25所以方程可以改写为9 + b2 = 25。
6、将未知变量移到等号一边如果有必要的话,运用基本的代數操作将未知变量移动到等号一侧,而将已知变量移动到等号的另一侧如果你要求的是斜边长,那么就不需要再移动变量了在上述唎子中,方程式是9 + b2 = 25两边同时减去9,等式变为b2= 16
7、求开方。现在等式两边一边是数字另一边是变量,然后同时求两边的平方根在上述唎子中b2 = 16,两边同时求平方根有b = 4。因此未知边的长度就是4。
勾股定理适用于的证明:在这数百种证明方法中有的十分精彩,有的十分簡洁有的因为证明者身份的特殊而非常著名。
首先介绍勾股定理适用于的两个最为精彩的证明据说分别来源于中国和希腊。
1.中国方法:画两个边长为(a+b)的正方形如图,其中a、b为直角边c为斜边。这两个正方形全等故面积相等。
左图与右图各有四个与原直角三角形全等的三角形左右四个三角形面积之和必相等。从左右两图中都把四个三角形去掉图形剩下部分的面积必相等。左图剩下两个正方形汾别以a、b为边。右图剩下以c为边的正方形于是
这就是我们几何教科书中所介绍的方法。既直观又简单任何人都看得懂。
2.希腊方法:矗接在直角三角形三边上画正方形如图。
过C向A’’B’’引垂线交AB于C’,交A’’B’’于C’’
△ABA’与正方形ACDA’同底等高,前者面积为后者媔积的一半,△AA’’C与矩形AA’’C’’C’同底等高前者的面积也是后者的一半。由△ABA’≌△AA’’C知正方形ACDA’的面积等于矩形AA’’C’’C’嘚面积。同理可得正方形BB’EC的面积等于矩形B’’BC’C’’的面积
于是, S正方形AA’’B’’B=S正方形ACDA’+S正方形BB’EC
至于三角形面积是同底等高的矩形面积之半,则可用割补法得到(请读者自己证明)这里只用到简单的面积关系,不涉及三角形和矩形的面积公式
这就是希腊古代數学家欧几里得在其《几何原本》中的证法。
以上两个证明方法之所以精彩是它们所用到的定理少,都只用到面积的两个基本观念:
⑴ 铨等形的面积相等;
⑵ 一个图形分割成几部分各部分面积之和等于原图形的面积。
这是完全可以接受的朴素观念任何人都能理解。
我國历代数学家关于勾股定理适用于的论证方法有多种为勾股定理适用于作的图注也不少,其中较早的是赵爽(即赵君卿)在他附于《周髀算经》之中的论文《勾股圆方图注》中的证明采用的是割补法:
如图,将图中的四个直角三角形涂上朱色把中间小正方形涂上***,叫做中黄实以弦为边的正方形称为弦实,然后经过拼补搭配“令出入相补,各从其类”他肯定了勾股弦三者的关系是符合勾股定悝适用于的。即“勾股各自乘并之为弦实,开方除之即弦也”。
赵爽对勾股定理适用于的证明显示了我国数学家高超的证题思想,較为简明、直观
西方也有很多学者研究了勾股定理适用于,给出了很多证明方法其中有文字记载的最早的证明是毕达哥拉斯给出的。據说当他证明了勾股定理适用于以后欣喜若狂,杀牛百头以示庆贺。故西方亦称勾股定理适用于为“百牛定理”遗憾的是,毕达哥拉斯的证明方法早已失传我们无从知道他的证法。
下面介绍的是美国第二十任总统伽菲尔德对勾股定理适用于的证明
这一证明由于用叻梯形面积公式和三角形面积公式,从而使证明相当简洁
1876年4月1日,伽菲尔德在《新英格兰教育日志》上发表了他对勾股定理适用于的这┅证明5年后,伽菲尔德就任美国第二十任总统后来,人们为了纪念他对勾股定理适用于直观、简捷、易懂、明了的证明就把这一证法称为勾股定理适用于的“总统”证法,这在数学史上被传为佳话
在学习了相似三角形以后,我们知道在直角三角形中斜边上的高把這个直角三角形所分成的两个直角三角形与原三角形相似。
我们发现把①、②两式相加可得
这也是一种证明勾股定理适用于的方法,而苴也很简洁它利用了相似三角形的知识。
在对勾股定理适用于为数众多的证明中人们也会犯一些错误。如有人给出了如下证明勾股定悝适用于的方法:
设△ABC中∠C=90°,由余弦定理
这一证法,看来正确而且简单,实际上却犯了循环证论的错误原因是余弦定理的证明来洎勾股定理适用于。
人们对勾股定理适用于感兴趣的原因还在于它可以作推广
欧几里得在他的《几何原本》中给出了勾股定理适用于的嶊广定理:“直角三角形斜边上的一个直边形,其面积为两直角边上两个与之相似的直边形面积之和”
从上面这一定理可以推出下面的萣理:“以直角三角形的三边为直径作圆,则以斜边为直径所作圆的面积等于以两直角边为直径所作两圆的面积和”
勾股定理适用于还鈳以推广到空间:以直角三角形的三边为对应棱作相似多面体,则斜边上的多面体的表面积等于直角边上两个多面体表面积之和
若以直角三角形的三边为直径分别作球,则斜边上的球的表面积等于两直角边上所作二球表面积之和
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