求证:直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方.-查字典问答网
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  求证:直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方.

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2020-05-16 12:56
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林良明

  即证勾股定理成立

  勾股定理的证明

  【证法1】(课本的证明)

  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

  ,整理得.

  【证法2】(邹元治证明)

  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.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.

  ∵RtΔHAE≌RtΔEBF,

  ∴∠AHE=∠BEF.

  ∵∠AEH+∠AHE=90º,

  ∴∠AEH+∠BEF=90º.

  ∴∠HEF=180º―90º=90º.

  ∴四边形EFGH是一个边长为c的

  正方形.它的面积等于c2.

  ∵RtΔGDH≌RtΔHAE,

  ∴∠HGD=∠EHA.

  ∵∠HGD+∠GHD=90º,

  ∴∠EHA+∠GHD=90º.

  又∵∠GHE=90º,

  ∴∠DHA=90º+90º=180º.

  ∴ABCD是一个边长为a+b的正方形,它的面积等于.

  ∴.∴.

  【证法3】(赵爽证明)

  以a、b为直角边(b>a),以c为斜

  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.把这四个直角三

  角形拼成如图所示形状.

  ∵RtΔDAH≌RtΔABE,

  ∴∠HDA=∠EAB.

  ∵∠HAD+∠HAD=90º,

  ∴∠EAB+∠HAD=90º,

  ∴ABCD是一个边长为c的正方形,它的面积等于c2.

  ∵EF=FG=GH=HE=b―a,

  ∠HEF=90º.

  ∴EFGH是一个边长为b―a的正方形,它的面积等于.

  ∴.

  ∴.

  【证法4】(1876年美国总统Garfield证明)

  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.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.

  ∵RtΔEAD≌RtΔCBE,

  ∴∠ADE=∠BEC.

  ∵∠AED+∠ADE=90º,

  ∴∠AED+∠BEC=90º.

  ∴∠DEC=180º―90º=90º.

  ∴ΔDEC是一个等腰直角三角形,

  它的面积等于.

  又∵∠DAE=90º,∠EBC=90º,

  ∴AD‖BC.

  ∴ABCD是一个直角梯形,它的面积等于.

  ∴.

  ∴.

  【证法5】(梅文鼎证明)

  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,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RtΔGEF≌RtΔEBD,

  ∴∠EGF=∠BED,

  ∵∠EGF+∠GEF=90°,

  ∴∠BED+∠GEF=90°,

  ∴∠BEG=180º―90º=90º.

  又∵AB=BE=EG=GA=c,

  ∴ABEG是一个边长为c的正方形.

  ∴∠ABC+∠CBE=90º.

  ∵RtΔABC≌RtΔEBD,

  ∴∠ABC=∠EBD.

  ∴∠EBD+∠CBE=90º.

  即∠CBD=90º.

  又∵∠BDE=90º,∠BCP=90º,

  BC=BD=a.

  ∴BDPC是一个边长为a的正方形.

  同理,HPFG是一个边长为b的正方形.

  设多边形GHCBE的面积为S,则

  ,

  ∴.

  【证法6】(项明达证明)

  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=90º,QP‖BC,

  ∴∠MPC=90º,

  ∵BM⊥PQ,

  ∴∠BMP=90º,

  ∴BCPM是一个矩形,即∠MBC=90º.

  ∵∠QBM+∠MBA=∠QBA=90º,

  ∠ABC+∠MBA=∠MBC=90º,

  ∴∠QBM=∠ABC,

  又∵∠BMP=90º,∠BCA=90º,BQ=BA=c,

  ∴RtΔBMQ≌RtΔBCA.

  同理可证RtΔQNF≌RtΔAEF.

  从而将问题转化为【证法4】(梅文鼎证明).

  【证法7】(欧几里得证明)

  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,

  ∴矩形ADLM的面积=.

2020-05-16 12:57:32

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