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大家好!提到初中数学的必考点,勾股定理绝对榜上有名。这个说透了直角三角形两直角边的平方和等于斜边平方的定理,背后藏着超多巧妙证明思路。今天咱们用5种最经典的方法,带你把勾股定理吃透!
首先登场的是咱们中国古代的智慧——赵爽弦图。把四个完全一样的直角三角形,拼成一个大正方形,中间还能围出一个小正方形。你看,大正方形的面积既能用边长的平方表示,也能拆成四个直角三角形面积加小正方形面积。把两边的表达式列出来,化简后,勾股定理的公式直接就出来了,是不是超直观?
接着是来自《几何原本》的欧几里得几何法。咱们先以直角三角形的三条边为边长,分别向外做三个正方形。然后通过构造全等三角形,证明以斜边为边的正方形面积,正好等于另外两个小正方形面积之和。整个过程全靠几何图形的全等和面积关系,逻辑超严谨,带你感受经典几何的魅力。
第三种方法更简单,就是割补法。找一个大正方形,把它切成一个小正方形和四个直角三角形;再换一种割法,把同一个大正方形切成另外两个小正方形和四个同样的直角三角形。因为大正方形面积不变,去掉相同的四个直角三角形面积后,剩下的部分面积肯定相等——这剩下的,就是斜边正方形和两直角边正方形,勾股定理的关系一下子就显出来了。
第四种咱们换个思路,用相似三角形来证。在直角三角形里,做斜边上的高,这样就把原来的三角形分成了两个小直角三角形。这时候你会发现,这两个小三角形和原来的大三角形,形状完全一样,也就是相似。根据相似三角形对应边成比例的性质,列两个比例式,稍微推导一下,就能算出两直角边平方和等于斜边平方,方法超巧妙!