勾股定理又叫毕氏定理:在一个直角三角形中,斜边边长的平方等於两条直角边边长平方之和。据考证,人类对这条定理的认识,少说也超过 4000 年!又据记载,现时世上一共有超过 300 个对这定理的证明! 勾股定理是几何学中的明珠,所以它充满魅力,千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者,有普通的老百姓,也有尊贵的政要权贵,甚至有国家总统。也许是因为勾股定理既重要又简单,更容易吸引人,才使它成百次地反复被人炒作,反复被人论证。1940年出版过一本名为《毕达哥拉斯命题》的勾股定理的证明专辑,其中收集了367种不同的证明方法。实际上还不止于此,有资料表明,关于勾股定理的证明方法已有500余种,仅我国清末数学家华蘅芳就提供了二十多种精彩的证法。这是任何定理无法比拟的。 勾股定理的证明:在这数百种证明方法中,有的十分精彩,有的十分简洁,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,,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,分别以a、b为边。右图剩下以c为边的正方形。于是a^2+b^2=c^2。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:直接在直角三角形三边上画正方形,容易看出,△ABA’ ≌△AA'C 。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,前者面积为后者面积的一半,△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’的面积。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,即 a2+b2=c2。我国历代数学家关于勾股定理的论证方法有多种,为勾股定理作的图注也不少,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:,将图中的四个直角三角形涂上朱色,把中间小正方形涂上黄色,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理的。即“勾股各自乘,并之为弦实,开方除之,即弦也”。赵爽对勾股定理的证明,显示了我国数学家高超的证题思想,较为简明、直观。西方也有很多学者研究了勾股定理,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。据说当他证明了勾股定理以后,欣喜若狂,杀牛百头,以示庆贺。故西方亦称勾股定理为“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。
勾股定理又叫商高定理、毕氏定理,或称毕达哥拉斯定理(Pythagoras Theorem). 在一个直角三角形中,斜边边长的平方等于两条直角边边长平方之和。如果直角三角形两直角边分别为a、b,斜边为c,那么a b=c,即α*α b*b=c*c推广:把指数改为n时,等号变为小于号据考证,人类对这条定理的认识,少说也超过 4000 年! 中国最早的一部数学著作——《周髀算经》的第一章,就有这条定理的相关内容:周公问:“窃闻乎大夫善数也,请问古者包牺立周天历度。夫天不可阶而升,地不可得尺寸而度,请问数安从出?”商高答:“数之法出于圆方,圆出于方,方出于矩,矩出九九八十一,故折矩以为勾广三,股修四,径隅五。既方其外,半之一矩,环而共盘。得成三、四、五,两矩共长二十有五,是谓积矩。故禹之所以治天下者,此数之所由生也。”就是说,矩形以其对角相折所称的直角三角形,如果勾(短直角边)为3,股(长直角边)为4,那么弦(斜边)必定是5。从上面所引的这段对话中,我们可以清楚地看到,我国古代的人民早在几千年以前就已经发现并应用勾股定理这一重要的数学原理了。 在西方有文字记载的最早的证明是毕达哥拉斯给出的。据说当他证明了勾股定理以后,欣喜若狂,杀牛百头,以示庆贺。故西方亦称勾股定理为“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。 实际上,在更早期的人类活动中,人们就已经认识到这一定理的某些特例。除上述两个例子外,据说古埃及人也曾利用“勾三股四弦五”的法则来确定直角。但是,这一传说引起过许多数学史家的怀疑。比如说,美国的数学史家M·克莱因教授曾经指出:“我们也不知道埃及人是否认识到毕达哥拉斯定理。我们知道他们有拉绳人(测量员),但所传他们在绳上打结,把全长分成长度为3、4、5的三段,然后用来形成直角三角形之说,则从未在任何文件上得证实。”不过,考古学家们发现了几块大约完成于公元前2000年左右的古巴比伦的泥板书,据专家们考证,其中一块上面刻有如下问题:“一根长度为 30个单位的棍子直立在墙上,当其上端滑下6个单位时,请问其下端离开墙角有多远?”这是一个三边为为3:4:5三角形的特殊例子;专家们还发现,在另一块泥板上面刻着一个奇特的数表,表中共刻有四列十五行数字,这是一个勾股数表:最右边一列为从1到15的序号,而左边三列则分别是股、勾、弦的数值,一共记载着15组勾股数。这说明,勾股定理实际上早已进入了人类知识的宝库。 勾股定理是几何学中的明珠,它充满魅力,千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家、画家,也有业余数学爱好者,有普通的老百姓,也有尊贵的政要权贵,甚至有国家总统。也许是因为勾股定理既重要又简单又实用,更容易吸引人,才使它成百次地反复被人炒作,反复被人论证。1940年出版过一本名为《毕达哥拉斯命题》的勾股定理的证明专辑,其中收集了367种不同的证明方法。实际上还不止于此,有资料表明,关于勾股定理的证明方法已有500余种,仅我国清末数学家华蘅芳就提供了二十多种精彩的证法。这是任何定理无法比拟的。(※关于勾股定理的详细证明,由于证明过程较为繁杂,不予收录。) 人们对勾股定理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》中给出了勾股定理的推广定理:“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定理:“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”。 勾股定理还可以推广到空间: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。 如此等等。
勾股定理 最近我们学习了“勾股定理”。它是初等几何中的一个基本定理,是指“在直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方。”这个定理虽然只有简单的一句话,但它却有着十分悠久的历史,尤其是它那“形数结合”、“形数统一”的思想方法,启迪和促进了我国乃至世界的数学发展。 勾股定理在西方被称为毕达哥拉斯定理,相传是古希腊数学家毕达哥拉斯于公元前550年首先发现的。其实,我国古代人民对这一数学定理的发现和应用,远比毕达哥拉斯要早得多。在我国最早的数学著作《周髀算经》的开头,有一段周公与商高的“数学对话”: 周公问:“听说您对数学非常精通,我想请教一下:我们一没有登天的云梯,二没有丈量整个地球的尺子,那么我们怎样才能得到关于天地之间的数据呢?” 商高回答说:“我们已经在实践中总结出了一些了解天地的好方法。如当直角三角形(矩)的一条直角边(勾)等于3,另一条直角边(股)等于4的时候,那么它的斜边(弦)就必定是5。这就叫做勾股弦定理,是在大禹治水的时候就总结出来的一个定理。” 如果说大禹治水因年代久远而无法确切考证的话,那么周公与商高的对话则可以确定在公元前1100年左右的西周时期,这就比毕达哥拉斯要早五百多年。其中所说的勾3股4弦5,正是勾股定理的一个应用特例。 现总结勾股定理证明方法如下: 证明方法一:取四个与Rt△ABC全等的直角三角形,把它们拼成如图所示的正方形。 如图,正方形ABCD的面积 = 4个直角三角形的面积 + 正方形PQRS的面积 ∴ ( a + b )2 = 1/2 ab × 4 + c2 a2 + 2ab + b2 = 2ab + c2 故 a2 + b2 =c2 证明方法二: 图1中,甲的面积 = (大正方形面积) - ( 4个直角三角形面积)。 图2中,乙和丙的面积和=(大正方形面积)-( 4个直角三角形面积)。 因为图1和图2的面积相等, 所以甲的面积=乙的面积+丙的面积 即:c2 = a2 + b2 证明方法三: 四个直角三角形的面积和 +小正方形的面积 =大正方形的面积, 2ab + ( a -b ) 2 = c2, 2ab + a2 - 2ab + b2 = c2 故 a2 + b2=c2 证明方法四: 梯形面积 = 三个直角三角形的面积和 1/2 × ( a + b ) × ( a + b ) = 2 × 1/2 × a × b + 1/2 × c × c (a + b )2 = 2ab + c2 a 2 + 2ab + b2 = 2ab + c2 故 a2 + b2=c2 这是常用的四种方法,下面是另外的四种方法: 【证法1】(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,
勾股定理是数学史上一个伟大的定理,同时也是一个历史悠久的定理.下面我给你分享数学勾股定理论文,欢迎阅读。
数学思想是数学知识的精髓,又是把知识转化为能力的桥梁.灵活运用数学思想,能够有效地提高分析问题和解决问题的能力,增强应用数学知识的意识.在《勾股定理》这一章中,蕴含着许多重要的数学思想,现举例介绍如下.
一、方程思想
在含有直角三角形的图形中,求线段的长往往要使用勾股定理,如果无法直接用勾股定理来计算,则需要列方程解决.
二、化归思想
化归思想就是通过一定的方法或途径,把需要解决的问题变换形式,变化成另一类已经解决或易于解决的问题,从而使原来的问题得到解决.
例3如图3,长方体的长为15cm,宽为10cm,高为20cm.点B与点C的距离为5cm,一只蜗牛如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B,需爬行的最短路程是多少?
分析:由于蜗牛是沿着长方体的表面爬行的,故需把长方体展开成平面图形.根据两点之间线段最短,蜗牛爬行的较短路程有两种可能,如图4、图5所示.利用勾股定理容易求出两种图中AB的长度,比较后即可求得蜗牛爬行的最短路程是25cm.
说明:这里通过长方体的展开图,把立体图形转化为平面图形,把求蜗牛爬行的最短路程问题化归成利用勾股定理求两点间的距离问题.
例4如图6,是一块四边形的草地ABCD,其中∠A = 60O,∠B =∠D = 90O,AB = 20m,CD = 10m,求AD、BC的长(精确到,≈).
(2004年天津市中考题)
分析:图中无直角三角形,怎么办?联想到含30O角的直角三角形,因而延长AD、BC交于点E,则∠E = 30O,AE = 2AB = 40m,CE = 2CD = 20m. 由勾股定理得DE == m,BE == m,所以AD = 40≈,BC = 20≈.
说明:本题充分利用已知图形的特点,通过构造新图形,将四边形问题巧妙地转化成了直角三角形问题.
三、数形结合思想
数形结合,就是抓住数与形之间本质上的联系,将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”,使复杂问题简单化、抽象问题具体化,从而达到迅速解题的目的.
例5在一棵树的10m高处有两只猴子,其中一只爬下树直奔离树20m的池塘,而另一只爬到树顶后直扑池塘,如果两只猴子经过的距离相等,问这棵树有多高?(2005年福建省龙岩市中考题)
分析:依题意画出示意图7,D为树顶,AB = 10m,C为池塘,AC = 20m. 设BD = (m),则树高AD = ( +10)m.因为AC + AB = BD + DC,所以DC = (30)m. 在Rt△ACD中,由勾股定理可得方程202 + ( + 10)2 = (30)2,解得 = 5,所以 +10 = 15,即树高15m.
说明:勾股定理本身就是数形结合的一个典范,它把直角三角形有一个直角的“形”的特点,转化为三边“数”的关系.利用勾股定理解决实际问题,关键是利用数形结合思想将实际问题转换成直角三角形模型,再利用方程来解决.
四、分类讨论思想
在解题过程中,当条件或结论不确定或不惟一时,往往会产生几种可能的情况,这就需要依据一定的标准对问题进行分类,再针对各种不同的情况分别予以解决.最后综合各类结果得到整个问题的结论.分类讨论实质上是一种“化整为零,各个击破,再积零为整”的数学方法.
例6 一直角三角形的两边长分别为3cm、4cm,则第三边的长为______.
分析:此题中已知一个直角三角形的两边长,并没有指明是直角边还是斜边,因此要分类讨论,答案是5cm或cm.
例7“曙光中学”有一块三角形形状的花圃ABC,现可直接测量到∠A = 30O,AC = 40米,BC = 25米,请你求出这块花圃的面积. (2003年黑龙江省中考题)
分析:由于题目中没有明确告诉我们△ABC的形状,故需分两种情况讨论.
在图8中,S△ABC=10 (20 + 15)米2;
在图9中,S△ABC= 10(2015)米2.
说明:此类问题由于题目中没有图形,常需分类讨论,解答时极易因考虑不周而导致漏解,希望同学们用心体会.
五、整体思想
对于某些数学问题,如果拘泥常规,从局部着手,则难以求解;如果把问题的某个部分或几个部分看成一个整体进行思考,就能开阔思路,较快解答题目.
例8已知一个直角三角形的周长为30cm, 斜边长为13cm,那么这个三角形的面积为______.
分析:设这个直角三角形的两条直角边长为 ,斜边为 ,则 = 3013 = 17,于是( + )2 = 2 + 2 + 2 = 172 = 289,由勾股定理知2 + 2 = 289,即132+ 2 = 289,所以 = 60,故所求三角形面积S == 30cm2.
说明:我们要求的是面积,即,不一定要分别求出和的值,只要从整体上求出即可.
例9 如图10所示,在直线上依次摆放着七个正方形.已知斜放置的三个正方形的面积分别是1,2,3,正放置的四个正方形的面积依次是S1,S2,S3,S4,则S1 + S2 + S3 + S4 = ______.(2005年浙江省温州市中考题)
分析:根据已知条件可知AC = EC,∠ABC = ∠CDE = 90O,由角的互余关系易证∠ACB =∠CED,这样可得 △ABC ≌ △CDE,所以BC = ED,在Rt△ABC中,由勾股定理,得AC2 = AB2 + BC2 = AB2 + DE2.由S1 = AB2,S2 = DE2,AC2 = 1,有S1 + S2 = 1,同理可得S3 + S4 = 3,所以S1+ S2 + S3 + S4 = 1+3 = 4.
说明:本题不是直接求出S1,S2,S3,S4,而是借助勾股定理求得S1 + S2,S3 +S4,体现了整体思想在解决问题中的灵活应用.
数学思想方法是以具体数学内容为载体,又高于具体数学内容的一种指导思想和普遍适用的方法.它能使人领悟到数学的真谛,并对人们学习和应用数学知识解决问题的思维活动起着指导和调控的作用.日本数学教育家米山国藏认为,学生在进入社会以后,如果没有什么机会应用数学,那么作为知识的数学,通常在出校门后不到一两年就会忘掉,然而不管他们从事什么业务工作,那种铭刻在人脑中的数学精神和数学思想方法,会长期地在他们的生活和工作中发挥重要作用.灵活运用数学思想方法解决问题,往往可以化难为易、化腐朽为神奇,事半功倍.下面以勾股定理中渗透的数学思想为例说明.
一、分类思想
例1.(2013年贵州黔西南州)一直角三角形的两边长分别为3和4,则第三边的长为( )
点评:本题的易错点是受“勾三股四弦五”的影响,直接把边长为4的边当作直角边,从而误选A,犯了考虑问题不全面的错误.
二、方程思想
例2.(2013年山东济南)如图1,小亮将升旗的绳子拉到旗杆底端,绳子末端刚好接触到地面,然后将绳子末端拉到距离旗杆8m处,发现此时绳子末端距离地面2m,则旗杆的高度(滑轮上方的部分忽略不计)为()
分析:观察图形,当绳子末端拉到距离旗杆8m处,可过绳子末端向旗杆作垂线,这样可以得到一个直角三角形,然后设旗杆的高度为未知数,进而运用勾股定理列方程求解.
解:如图2,设旗杆的高度为x,则AC=AD=x,AB=x-2,BC=8.
在Rt△ABC中,由勾股定理,得(x-2)2+82=x2.
解得x=17m,即旗杆的高度为17m,答案选D.
三、整体思想
例3.(2013年江苏扬州)矩形的两邻边长的差为2,对角线长为4,则矩形的面积为____________.
分析:设矩形的两邻边长分别为a、b(a>b),则依据题意有a-b=2,a2+b2=16.而矩形的面积等于ab,关键要设法将两个等式转化为含有ab的式子.
解:设矩形的两邻边长分别为a、b (a>b),则a-b=2.
五、数形结合思想
例5.(2013年湖南张家界)如图4,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C的坐标分别为(10,0)、(0,4),点D是OA的中点,点P在BC上运动.当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为________.
分析:易知OD=5,要使△ODP为腰长为5的等腰三角形,可以点O为圆心,OD为半径作圆;也可以点D为圆心,OD为半径作圆.
解:由C(10,0)可知OD=5.
(1)以点O为圆心,OD为半径作圆交边
六、构造思想例6.同例3
分析:根据已知条件,联想到证明勾股定理的弦图,本例便有如下巧妙解法.
正确的数学思想是成功解题的关键所在.在运用勾股定理解题时,若能正确把握数学思想,则可使思路开阔,方法简便快捷.下面列举在应用勾股定理时经常用到的数学思想,供同学们参考.
一、 方程思想
◆例1如图1,有一块直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,现将直角边AC沿直线AD折叠,使它落在斜边AB上且点C落到E点,则CD等于( ).
分析:由题意可知,ΔACD 和ΔAED关于直线AD对称,因而有ΔACD ≌ΔAED .进一步则有AE=AC=6cm,CD=ED,DE⊥AB.设CD=ED=xcm,则在ΔDEB中,由勾股定理可得DE2+BE2=BD2.又因在ΔABC中,AB2=AC2+BC2=62+82=100,得AB=10.所以有x2+(10- 6) 2=(8- x)2,解得x=3.故选B.
二、转化思想
◆例2如图2,长方体的高为3cm,底面是正方形,边长为2cm.现有一小虫从A出发,沿长方体表面爬行,到达C处,问小虫走的路程最短为多少厘米?
分析:求几何体表面最短距离问题,通常可将几何体表面展开,把立体图形转化为平面图形.对于此题,可将该长方体的右表面翻折至前表面,使A、C两点共面,连结AC,线段AC的长度即为最短路程(如图3).由勾股定理可知AC2=32+42=52,即小虫所走的最短路程为5cm.
三、分类讨论思想
◆例3在ΔABC中,AB=15,AC=20,BC边上的高AD=12,试求BC的长.
分析:三角形中某边上的高既可在三角形内部,也可在三角形的外部,故此题应分两种情况来考虑.当BC边上的高AD在ΔABC的内部时,如图4,由勾股定理得BD2=AB2-AD2,得BD=9;CD2=AC2-AD2, 得CD=16,则BC=BD+CD=9+16=25;当BC上的高AD在ΔABC的外部时,如图5,同样由勾股定理可求得CD=16,BD=9,这时,BC=CD-BD=16- 9=7,故BC的长为25或7.
四、数形结合思想
勾股定理是一个基本的几何定理,指直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。中国古代称直角三角形为勾股形,并且直角边中较小者为勾,另一长直角边为股,斜边为弦,所以称这个定理为勾股定理,也有人称商高定理。
在Rt△ABC中,∵∠C=90°,∴AC²+BC²=AB²
扩展资料:
远在公元前约三千年的古巴比伦人就知道和应用勾股定理,他们还知道许多勾股数组。美国哥伦比亚大学图书馆内收藏着一块编号为“普林顿322”的古巴比伦泥板,上面就记载了很多勾股数。古埃及人在建筑宏伟的金字塔和测量尼罗河泛滥后的土地时,也应用过勾股定理。
公元前六世纪,希腊数学家毕达哥拉斯证明了勾股定理,因而西方人都习惯地称这个定理为毕达哥拉斯定理。
公元前4世纪,希腊数学家欧几里得在《几何原本》(第Ⅰ卷,命题47)中给出一个证明。
1876年4月1日,加菲尔德在《新英格兰教育日志》上发表了他对勾股定理的一个证法。
1940年《毕达哥拉斯命题》出版,收集了367种不同的证法。
参考资料来源:百度百科-勾股定理
a的平方加b的平方等于c的平方。
认识了小学五年级勾股定理知识和勾股定理知识的常见运用,想必很多同学会去深入学习。整理了五年级数学小论文:勾股定理,欢迎阅读。 五年级数学小论文:勾股定理 1、证明一个三角形是直角三角形 2、用于直角三角形中的相关计算 3、有利于你记住余弦定理,它是余弦定理的一种特殊情况。中国最早的一部数学着作——《周髀算经》的开头,记载着一段周公向商高请教数学知识的对话: 周公问:“我听说您对数学非常精通,我想请教一下:天没有梯子可以上去,地也没法用尺子去一段一段丈量,那么怎样才能得到关于天地得到数据呢?” 商高回答说:“数的产生来源于对方和圆这些形体饿认识。其中有一条原理:当直角三角形‘矩’得到的一条直角边‘勾’等于3,另一条直角边‘股’等于4的时候,那么它的斜边‘弦’就必定是5。这个原理是大禹在治水的时候就总结出来的呵。” 从上面所引的这段对话中,我们可以清楚地看到,我国古代的人民早在几千年以前就已经发现并应用勾股定理这一重要懂得数学原理了。稍懂平面几何饿读者都知道,所谓勾股定理,就是指在直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方 用勾(a)和股(b)分别表示直角三角形得到两条直角边,用弦(c)来表示斜边,则可得: 勾2+股2=弦2 亦即: a2+b2=c2 勾股定理在西方被称为毕达哥拉斯定理,相传是古希腊数学家兼哲学家毕达哥拉斯于公元前550年首先发现的。其实,我国古代得到人民对这一数学定理的发现和应用,远比毕达哥拉斯早得多。如果说大禹治水因年代久远而无法确切考证的话,那么周公与商高的对话则可以确定在公元前1100年左右的西周时期,比毕达哥拉斯要早了五百多年。其中所说的勾3股4弦5,正是勾股定理的一个应用特例(32+42=52)。所以现在数学界把它称为勾股定理,应该是非常恰当的。 在稍后一点的《九章算术一书》中,勾股定理得到了更加规范的一般性表达。书中的《勾股章》说;“把勾和股分别自乘,然后把它们的积加起来,再进行开方,便可以得到弦。”把这段话列成算式,即为: 弦=(勾2+股2)(1/2) 即: c=(a2+b2)(1/2) 定理: 如果直角三角形两直角边分别为a,b,斜边为c,那么a^平方+b^平方=c^平方;即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。 如果三角形的三条边a,b,c满足a^2+b^2=c^2,如:一条直角边是3,一条直角边是四,斜边就是3*3+4*4=X*X,X=5。那么这个三角形是直角三角形。(称勾股定理的逆定理) 来源: 毕达哥拉斯树是一个基本的几何定理,传统上认为是由古希腊的毕达哥拉斯所证明。据说毕达哥拉斯证明了这个定理后,即斩了百头牛作庆祝,因此又称“百牛定理”。在中国,《周髀算经》记载了勾股定理的一个特例,相传是在商代由商高发现,故又有称之为商高定理;三国时代的赵爽对《周髀算经》内的勾股定理作出了详细注释,作为一个证明。法国和比利时称为驴桥定理,埃及称为埃及三角形。我国古代把直角三角形中较短得直角边叫做勾,较长的直角边叫做股,斜边叫做弦。
《勾股定理的证明方法探究》 勾股定理又叫毕氏定理:在一个直角三角形中,斜边边长的平方等于两条直角边边长平方之和。 据考证,人类对这条定理的认识,少说也超过 4000 年!又据记载,现时世上一共有超过 300 个对这定理的证明! 勾股定理是几何学中的明珠,所以它充满魅力,千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者,有普通的老百姓,也有尊贵的政要权贵,甚至有国家总统。也许是因为勾股定理既重要又简单,更容易吸引人,才使它成百次地反复被人炒作,反复被人论证。1940年出版过一本名为《毕达哥拉斯命题》的勾股定理的证明专辑,其中收集了367种不同的证明方法。实际上还不止于此,有资料表明,关于勾股定理的证明方法已有500余种,仅我国清末数学家华蘅芳就提供了二十多种精彩的证法。这是任何定理无法比拟的。 勾股定理的证明:在这数百种证明方法中,有的十分精彩,有的十分简洁,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,分别以a、b为边。右图剩下以c为边的正方形。于是 a^2+b^2=c^2。 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:直接在直角三角形三边上画正方形,如图。 容易看出, △ABA’ ≌△AA'C 。 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,前者面积为后者面积的一半,△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’的面积。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, 即 a2+b2=c2。 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。 这就是希腊古代数学家欧几里得在其《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 全等形的面积相等; 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。 我国历代数学家关于勾股定理的论证方法有多种,为勾股定理作的图注也不少,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黄色,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理的。即“勾股各自乘,并之为弦实,开方除之,即弦也”。 赵爽对勾股定理的证明,显示了我国数学家高超的证题思想,较为简明、直观。 西方也有很多学者研究了勾股定理,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。据说当他证明了勾股定理以后,欣喜若狂,杀牛百头,以示庆贺。故西方亦称勾股定理为“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的证明。 如图, S梯形ABCD= (a+b)2 = (a2+2ab+b2), ① 又S梯形ABCD=S△AED+S△EBC+S△CED = ab+ ba+ c2 = (2ab+c2)。 ② 比较以上二式,便得 a2+b2=c2。 这一证明由于用了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的这一证明。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直观、简捷、易懂、明了的证明,就把这一证法称为勾股定理的“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,斜边上的高把这个直角三角形所分成的两个直角三角形与原三角形相似。 如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°。作CD⊥BC,垂足为D。则 △BCD∽△BAC,△CAD∽△BAC。 由△BCD∽△BAC可得BC2=BD ? BA, ① 由△CAD∽△BAC可得AC2=AD ? AB。 ② 我们发现,把①、②两式相加可得 BC2+AC2=AB(AD+BD), 而AD+BD=AB, 因此有 BC2+AC2=AB2,这就是 a2+b2=c2。 这也是一种证明勾股定理的方法,而且也很简洁。它利用了相似三角形的知识。 在对勾股定理为数众多的证明中,人们也会犯一些错误。如有人给出了如下证明勾股定理的方法: 设△ABC中,∠C=90°,由余弦定理 c2=a2+b2-2abcosC, 因为∠C=90°,所以cosC=0。所以 a2+b2=c2。 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自勾股定理。 人们对勾股定理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》中给出了勾股定理的推广定理:“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定理:“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”。 勾股定理还可以推广到空间: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。 总之,在勾股定理探索的道路上,我们走向了数学殿堂 看看行不行 你们能写的也就是这个了
勾股定理 最近我们学习了“勾股定理”。它是初等几何中的一个基本定理,是指“在直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方。”这个定理虽然只有简单的一句话,但它却有着十分悠久的历史,尤其是它那“形数结合”、“形数统一”的思想方法,启迪和促进了我国乃至世界的数学发展。 勾股定理在西方被称为毕达哥拉斯定理,相传是古希腊数学家毕达哥拉斯于公元前550年首先发现的。其实,我国古代人民对这一数学定理的发现和应用,远比毕达哥拉斯要早得多。在我国最早的数学著作《周髀算经》的开头,有一段周公与商高的“数学对话”: 周公问:“听说您对数学非常精通,我想请教一下:我们一没有登天的云梯,二没有丈量整个地球的尺子,那么我们怎样才能得到关于天地之间的数据呢?” 商高回答说:“我们已经在实践中总结出了一些了解天地的好方法。如当直角三角形(矩)的一条直角边(勾)等于3,另一条直角边(股)等于4的时候,那么它的斜边(弦)就必定是5。这就叫做勾股弦定理,是在大禹治水的时候就总结出来的一个定理。” 如果说大禹治水因年代久远而无法确切考证的话,那么周公与商高的对话则可以确定在公元前1100年左右的西周时期,这就比毕达哥拉斯要早五百多年。其中所说的勾3股4弦5,正是勾股定理的一个应用特例。 现总结勾股定理证明方法如下: 证明方法一:取四个与Rt△ABC全等的直角三角形,把它们拼成如图所示的正方形。 如图,正方形ABCD的面积 = 4个直角三角形的面积 + 正方形PQRS的面积 ∴ ( a + b )2 = 1/2 ab × 4 + c2 a2 + 2ab + b2 = 2ab + c2 故 a2 + b2 =c2 证明方法二: 图1中,甲的面积 = (大正方形面积) - ( 4个直角三角形面积)。 图2中,乙和丙的面积和=(大正方形面积)-( 4个直角三角形面积)。 因为图1和图2的面积相等, 所以甲的面积=乙的面积+丙的面积 即:c2 = a2 + b2 证明方法三: 四个直角三角形的面积和 +小正方形的面积 =大正方形的面积, 2ab + ( a -b ) 2 = c2, 2ab + a2 - 2ab + b2 = c2 故 a2 + b2=c2 证明方法四: 梯形面积 = 三个直角三角形的面积和 1/2 × ( a + b ) × ( a + b ) = 2 × 1/2 × a × b + 1/2 × c × c (a + b )2 = 2ab + c2 a 2 + 2ab + b2 = 2ab + c2 故 a2 + b2=c2 这是常用的四种方法,下面是另外的四种方法: 【证法1】(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,
勾股定理是初等几何中的一个基本定理。这个定理有十分悠久的历史,两千多年来,人们对勾股定理的证明颇感兴趣,因为这个定理太贴近人们的生活实际,以至于古往今来,下至平民百姓,上至帝王总统都愿意探讨和研究它的证明.下面结合几种图形来进行证明。
谈谈对勾股定理的认识 勾股定理是数学中极其重要的一个定理,它揭示了直角三角形中三条边之间的关系,而且应用十分广泛. 勾股定理是我国最早证明的几何定理之一,也是每年中考必考的重要知识点之一. 古今中外有不少数学家、物理学家,甚至有画家、政治家等都在寻求它的证明方法. 传说古希腊的毕达哥拉斯在找到一种证明方法后,欣喜若狂,便杀了100头牛来祭神,表示庆祝,所以勾股定理也被称为“百牛定理”. 勾股定理是几何证明方法最多的一个定理,现在已经找到400多种证明方法,其中我们聪明睿智的祖先找到的就有200多种. 因此,勾股定理被说成是中国几何学的根源. 中华数学的精髓,诸如开方术、方程术、天元术等技艺的诞生与发展,寻根探源都与勾股定理有密切的关系. 我国伟大的数学家华罗庚将勾股定理称为茫茫宇宙星际交流的“语言”,因为数学是一切有智慧生物的共同语言,所以我们有更多的理由要学好它. 学习《勾股定理》这一单元时,应抓住三大关键:一是勾股定理及其逆定理的证明方法;二是勾股定理及其逆定理的应用;三是怎样寻找勾股数. 对于第二个问题,又应抓住四个方面:一是勾股定理在几何计算中的应用;二是勾股定理在几何证明中的应用;三是勾股定理及其逆定理的综合应用;四是勾股定理在代数证题中的应用. 勾股定理是我国最早证明的几何定理之一,是中华数学的精髓. 几千年以来,有无数古今中外的学者对它进行了证明. 其中包括汉代的赵爽、魏晋时期的刘徽、美国总统伽菲尔德、著名画家达·芬奇…… 在初中数学学习过程中,我们常常说到数形结合思想,说到代数与几何的综合应用. 几何的勾股定理中有两个数的平方和,在代数的整式乘法中也有两个数的平方和,这两个公式中有相同的部分,能不能把它们结合到一起来使用?勾股定理能否与其它乘法公式结合使用?学习以后不妨考虑一下勾股定理和乘法公式有哪些结合? 在初中数学中常常提到的数学思想方法有:数形结合思想、分类讨论思想、转化思想、方程思想、整体思想. 在勾股定理的应用中,渗透了上述四种数学思想!中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明,在世界数学史上具有独特的贡献和地位。尤其是其中体现出来的“形数统一”的思想方法,更具有科学创新的重大意义。
勾股定理是数学史上一个伟大的定理,同时也是一个历史悠久的定理.下面我给你分享数学勾股定理论文,欢迎阅读。
数学思想是数学知识的精髓,又是把知识转化为能力的桥梁.灵活运用数学思想,能够有效地提高分析问题和解决问题的能力,增强应用数学知识的意识.在《勾股定理》这一章中,蕴含着许多重要的数学思想,现举例介绍如下.
一、方程思想
在含有直角三角形的图形中,求线段的长往往要使用勾股定理,如果无法直接用勾股定理来计算,则需要列方程解决.
二、化归思想
化归思想就是通过一定的方法或途径,把需要解决的问题变换形式,变化成另一类已经解决或易于解决的问题,从而使原来的问题得到解决.
例3如图3,长方体的长为15cm,宽为10cm,高为20cm.点B与点C的距离为5cm,一只蜗牛如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B,需爬行的最短路程是多少?
分析:由于蜗牛是沿着长方体的表面爬行的,故需把长方体展开成平面图形.根据两点之间线段最短,蜗牛爬行的较短路程有两种可能,如图4、图5所示.利用勾股定理容易求出两种图中AB的长度,比较后即可求得蜗牛爬行的最短路程是25cm.
说明:这里通过长方体的展开图,把立体图形转化为平面图形,把求蜗牛爬行的最短路程问题化归成利用勾股定理求两点间的距离问题.
例4如图6,是一块四边形的草地ABCD,其中∠A = 60O,∠B =∠D = 90O,AB = 20m,CD = 10m,求AD、BC的长(精确到,≈).
(2004年天津市中考题)
分析:图中无直角三角形,怎么办?联想到含30O角的直角三角形,因而延长AD、BC交于点E,则∠E = 30O,AE = 2AB = 40m,CE = 2CD = 20m. 由勾股定理得DE == m,BE == m,所以AD = 40≈,BC = 20≈.
说明:本题充分利用已知图形的特点,通过构造新图形,将四边形问题巧妙地转化成了直角三角形问题.
三、数形结合思想
数形结合,就是抓住数与形之间本质上的联系,将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”,使复杂问题简单化、抽象问题具体化,从而达到迅速解题的目的.
例5在一棵树的10m高处有两只猴子,其中一只爬下树直奔离树20m的池塘,而另一只爬到树顶后直扑池塘,如果两只猴子经过的距离相等,问这棵树有多高?(2005年福建省龙岩市中考题)
分析:依题意画出示意图7,D为树顶,AB = 10m,C为池塘,AC = 20m. 设BD = (m),则树高AD = ( +10)m.因为AC + AB = BD + DC,所以DC = (30)m. 在Rt△ACD中,由勾股定理可得方程202 + ( + 10)2 = (30)2,解得 = 5,所以 +10 = 15,即树高15m.
说明:勾股定理本身就是数形结合的一个典范,它把直角三角形有一个直角的“形”的特点,转化为三边“数”的关系.利用勾股定理解决实际问题,关键是利用数形结合思想将实际问题转换成直角三角形模型,再利用方程来解决.
四、分类讨论思想
在解题过程中,当条件或结论不确定或不惟一时,往往会产生几种可能的情况,这就需要依据一定的标准对问题进行分类,再针对各种不同的情况分别予以解决.最后综合各类结果得到整个问题的结论.分类讨论实质上是一种“化整为零,各个击破,再积零为整”的数学方法.
例6 一直角三角形的两边长分别为3cm、4cm,则第三边的长为______.
分析:此题中已知一个直角三角形的两边长,并没有指明是直角边还是斜边,因此要分类讨论,答案是5cm或cm.
例7“曙光中学”有一块三角形形状的花圃ABC,现可直接测量到∠A = 30O,AC = 40米,BC = 25米,请你求出这块花圃的面积. (2003年黑龙江省中考题)
分析:由于题目中没有明确告诉我们△ABC的形状,故需分两种情况讨论.
在图8中,S△ABC=10 (20 + 15)米2;
在图9中,S△ABC= 10(2015)米2.
说明:此类问题由于题目中没有图形,常需分类讨论,解答时极易因考虑不周而导致漏解,希望同学们用心体会.
五、整体思想
对于某些数学问题,如果拘泥常规,从局部着手,则难以求解;如果把问题的某个部分或几个部分看成一个整体进行思考,就能开阔思路,较快解答题目.
例8已知一个直角三角形的周长为30cm, 斜边长为13cm,那么这个三角形的面积为______.
分析:设这个直角三角形的两条直角边长为 ,斜边为 ,则 = 3013 = 17,于是( + )2 = 2 + 2 + 2 = 172 = 289,由勾股定理知2 + 2 = 289,即132+ 2 = 289,所以 = 60,故所求三角形面积S == 30cm2.
说明:我们要求的是面积,即,不一定要分别求出和的值,只要从整体上求出即可.
例9 如图10所示,在直线上依次摆放着七个正方形.已知斜放置的三个正方形的面积分别是1,2,3,正放置的四个正方形的面积依次是S1,S2,S3,S4,则S1 + S2 + S3 + S4 = ______.(2005年浙江省温州市中考题)
分析:根据已知条件可知AC = EC,∠ABC = ∠CDE = 90O,由角的互余关系易证∠ACB =∠CED,这样可得 △ABC ≌ △CDE,所以BC = ED,在Rt△ABC中,由勾股定理,得AC2 = AB2 + BC2 = AB2 + DE2.由S1 = AB2,S2 = DE2,AC2 = 1,有S1 + S2 = 1,同理可得S3 + S4 = 3,所以S1+ S2 + S3 + S4 = 1+3 = 4.
说明:本题不是直接求出S1,S2,S3,S4,而是借助勾股定理求得S1 + S2,S3 +S4,体现了整体思想在解决问题中的灵活应用.
数学思想方法是以具体数学内容为载体,又高于具体数学内容的一种指导思想和普遍适用的方法.它能使人领悟到数学的真谛,并对人们学习和应用数学知识解决问题的思维活动起着指导和调控的作用.日本数学教育家米山国藏认为,学生在进入社会以后,如果没有什么机会应用数学,那么作为知识的数学,通常在出校门后不到一两年就会忘掉,然而不管他们从事什么业务工作,那种铭刻在人脑中的数学精神和数学思想方法,会长期地在他们的生活和工作中发挥重要作用.灵活运用数学思想方法解决问题,往往可以化难为易、化腐朽为神奇,事半功倍.下面以勾股定理中渗透的数学思想为例说明.
一、分类思想
例1.(2013年贵州黔西南州)一直角三角形的两边长分别为3和4,则第三边的长为( )
点评:本题的易错点是受“勾三股四弦五”的影响,直接把边长为4的边当作直角边,从而误选A,犯了考虑问题不全面的错误.
二、方程思想
例2.(2013年山东济南)如图1,小亮将升旗的绳子拉到旗杆底端,绳子末端刚好接触到地面,然后将绳子末端拉到距离旗杆8m处,发现此时绳子末端距离地面2m,则旗杆的高度(滑轮上方的部分忽略不计)为()
分析:观察图形,当绳子末端拉到距离旗杆8m处,可过绳子末端向旗杆作垂线,这样可以得到一个直角三角形,然后设旗杆的高度为未知数,进而运用勾股定理列方程求解.
解:如图2,设旗杆的高度为x,则AC=AD=x,AB=x-2,BC=8.
在Rt△ABC中,由勾股定理,得(x-2)2+82=x2.
解得x=17m,即旗杆的高度为17m,答案选D.
三、整体思想
例3.(2013年江苏扬州)矩形的两邻边长的差为2,对角线长为4,则矩形的面积为____________.
分析:设矩形的两邻边长分别为a、b(a>b),则依据题意有a-b=2,a2+b2=16.而矩形的面积等于ab,关键要设法将两个等式转化为含有ab的式子.
解:设矩形的两邻边长分别为a、b (a>b),则a-b=2.
五、数形结合思想
例5.(2013年湖南张家界)如图4,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C的坐标分别为(10,0)、(0,4),点D是OA的中点,点P在BC上运动.当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为________.
分析:易知OD=5,要使△ODP为腰长为5的等腰三角形,可以点O为圆心,OD为半径作圆;也可以点D为圆心,OD为半径作圆.
解:由C(10,0)可知OD=5.
(1)以点O为圆心,OD为半径作圆交边
六、构造思想例6.同例3
分析:根据已知条件,联想到证明勾股定理的弦图,本例便有如下巧妙解法.
正确的数学思想是成功解题的关键所在.在运用勾股定理解题时,若能正确把握数学思想,则可使思路开阔,方法简便快捷.下面列举在应用勾股定理时经常用到的数学思想,供同学们参考.
一、 方程思想
◆例1如图1,有一块直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,现将直角边AC沿直线AD折叠,使它落在斜边AB上且点C落到E点,则CD等于( ).
分析:由题意可知,ΔACD 和ΔAED关于直线AD对称,因而有ΔACD ≌ΔAED .进一步则有AE=AC=6cm,CD=ED,DE⊥AB.设CD=ED=xcm,则在ΔDEB中,由勾股定理可得DE2+BE2=BD2.又因在ΔABC中,AB2=AC2+BC2=62+82=100,得AB=10.所以有x2+(10- 6) 2=(8- x)2,解得x=3.故选B.
二、转化思想
◆例2如图2,长方体的高为3cm,底面是正方形,边长为2cm.现有一小虫从A出发,沿长方体表面爬行,到达C处,问小虫走的路程最短为多少厘米?
分析:求几何体表面最短距离问题,通常可将几何体表面展开,把立体图形转化为平面图形.对于此题,可将该长方体的右表面翻折至前表面,使A、C两点共面,连结AC,线段AC的长度即为最短路程(如图3).由勾股定理可知AC2=32+42=52,即小虫所走的最短路程为5cm.
三、分类讨论思想
◆例3在ΔABC中,AB=15,AC=20,BC边上的高AD=12,试求BC的长.
分析:三角形中某边上的高既可在三角形内部,也可在三角形的外部,故此题应分两种情况来考虑.当BC边上的高AD在ΔABC的内部时,如图4,由勾股定理得BD2=AB2-AD2,得BD=9;CD2=AC2-AD2, 得CD=16,则BC=BD+CD=9+16=25;当BC上的高AD在ΔABC的外部时,如图5,同样由勾股定理可求得CD=16,BD=9,这时,BC=CD-BD=16- 9=7,故BC的长为25或7.
四、数形结合思想
今天,我和妈妈去买灯泡。到了超市,发现超市里有两种灯泡:一种是节能灯泡,一种是普通灯泡。节能灯泡虽然开200小时只需要用一度电,比普通灯泡一度电多用170个小时,但是它一个要5元,;普通灯泡一个只要1元,比节能灯泡便宜4元,但是它30个小时就要用一度电。 妈妈问我:“考考你,如果我要买一个灯泡回家,买哪种的灯泡最划算?” 我思索了一会儿,不慌不忙地说:“可以这样算: 5÷1=5 30×5=150(小时)200小时>150小时 还可以这样算: 5÷1=5 200÷5=40(小时)30小时<40小时 由这几步可得出结论,节能灯泡省钱。” 妈妈又问我:“很好。再想想看,还有没有别的办法来算?” 我又想了一会儿,一个字一个字地说:“可不可以百分数?来 算。”也可以这样算: 5÷200×100=×100= 1÷30×100≈×100= > 或者这样算: 200÷5×100=40×100=4000 30×1×100=30×100=3000 4000>3000 因此,也是节能灯泡便宜。。” 我和妈妈买了比较划算的节能灯泡回去了。 从这件事中,我知道了:“生活处处有数学”。
勾股定理是数学史上一个伟大的定理,同时也是一个历史悠久的定理.下面我给你分享数学勾股定理论文,欢迎阅读。
数学思想是数学知识的精髓,又是把知识转化为能力的桥梁.灵活运用数学思想,能够有效地提高分析问题和解决问题的能力,增强应用数学知识的意识.在《勾股定理》这一章中,蕴含着许多重要的数学思想,现举例介绍如下.
一、方程思想
在含有直角三角形的图形中,求线段的长往往要使用勾股定理,如果无法直接用勾股定理来计算,则需要列方程解决.
二、化归思想
化归思想就是通过一定的方法或途径,把需要解决的问题变换形式,变化成另一类已经解决或易于解决的问题,从而使原来的问题得到解决.
例3如图3,长方体的长为15cm,宽为10cm,高为20cm.点B与点C的距离为5cm,一只蜗牛如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B,需爬行的最短路程是多少?
分析:由于蜗牛是沿着长方体的表面爬行的,故需把长方体展开成平面图形.根据两点之间线段最短,蜗牛爬行的较短路程有两种可能,如图4、图5所示.利用勾股定理容易求出两种图中AB的长度,比较后即可求得蜗牛爬行的最短路程是25cm.
说明:这里通过长方体的展开图,把立体图形转化为平面图形,把求蜗牛爬行的最短路程问题化归成利用勾股定理求两点间的距离问题.
例4如图6,是一块四边形的草地ABCD,其中∠A = 60O,∠B =∠D = 90O,AB = 20m,CD = 10m,求AD、BC的长(精确到,≈).
(2004年天津市中考题)
分析:图中无直角三角形,怎么办?联想到含30O角的直角三角形,因而延长AD、BC交于点E,则∠E = 30O,AE = 2AB = 40m,CE = 2CD = 20m. 由勾股定理得DE == m,BE == m,所以AD = 40≈,BC = 20≈.
说明:本题充分利用已知图形的特点,通过构造新图形,将四边形问题巧妙地转化成了直角三角形问题.
三、数形结合思想
数形结合,就是抓住数与形之间本质上的联系,将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”,使复杂问题简单化、抽象问题具体化,从而达到迅速解题的目的.
例5在一棵树的10m高处有两只猴子,其中一只爬下树直奔离树20m的池塘,而另一只爬到树顶后直扑池塘,如果两只猴子经过的距离相等,问这棵树有多高?(2005年福建省龙岩市中考题)
分析:依题意画出示意图7,D为树顶,AB = 10m,C为池塘,AC = 20m. 设BD = (m),则树高AD = ( +10)m.因为AC + AB = BD + DC,所以DC = (30)m. 在Rt△ACD中,由勾股定理可得方程202 + ( + 10)2 = (30)2,解得 = 5,所以 +10 = 15,即树高15m.
说明:勾股定理本身就是数形结合的一个典范,它把直角三角形有一个直角的“形”的特点,转化为三边“数”的关系.利用勾股定理解决实际问题,关键是利用数形结合思想将实际问题转换成直角三角形模型,再利用方程来解决.
四、分类讨论思想
在解题过程中,当条件或结论不确定或不惟一时,往往会产生几种可能的情况,这就需要依据一定的标准对问题进行分类,再针对各种不同的情况分别予以解决.最后综合各类结果得到整个问题的结论.分类讨论实质上是一种“化整为零,各个击破,再积零为整”的数学方法.
例6 一直角三角形的两边长分别为3cm、4cm,则第三边的长为______.
分析:此题中已知一个直角三角形的两边长,并没有指明是直角边还是斜边,因此要分类讨论,答案是5cm或cm.
例7“曙光中学”有一块三角形形状的花圃ABC,现可直接测量到∠A = 30O,AC = 40米,BC = 25米,请你求出这块花圃的面积. (2003年黑龙江省中考题)
分析:由于题目中没有明确告诉我们△ABC的形状,故需分两种情况讨论.
在图8中,S△ABC=10 (20 + 15)米2;
在图9中,S△ABC= 10(2015)米2.
说明:此类问题由于题目中没有图形,常需分类讨论,解答时极易因考虑不周而导致漏解,希望同学们用心体会.
五、整体思想
对于某些数学问题,如果拘泥常规,从局部着手,则难以求解;如果把问题的某个部分或几个部分看成一个整体进行思考,就能开阔思路,较快解答题目.
例8已知一个直角三角形的周长为30cm, 斜边长为13cm,那么这个三角形的面积为______.
分析:设这个直角三角形的两条直角边长为 ,斜边为 ,则 = 3013 = 17,于是( + )2 = 2 + 2 + 2 = 172 = 289,由勾股定理知2 + 2 = 289,即132+ 2 = 289,所以 = 60,故所求三角形面积S == 30cm2.
说明:我们要求的是面积,即,不一定要分别求出和的值,只要从整体上求出即可.
例9 如图10所示,在直线上依次摆放着七个正方形.已知斜放置的三个正方形的面积分别是1,2,3,正放置的四个正方形的面积依次是S1,S2,S3,S4,则S1 + S2 + S3 + S4 = ______.(2005年浙江省温州市中考题)
分析:根据已知条件可知AC = EC,∠ABC = ∠CDE = 90O,由角的互余关系易证∠ACB =∠CED,这样可得 △ABC ≌ △CDE,所以BC = ED,在Rt△ABC中,由勾股定理,得AC2 = AB2 + BC2 = AB2 + DE2.由S1 = AB2,S2 = DE2,AC2 = 1,有S1 + S2 = 1,同理可得S3 + S4 = 3,所以S1+ S2 + S3 + S4 = 1+3 = 4.
说明:本题不是直接求出S1,S2,S3,S4,而是借助勾股定理求得S1 + S2,S3 +S4,体现了整体思想在解决问题中的灵活应用.
数学思想方法是以具体数学内容为载体,又高于具体数学内容的一种指导思想和普遍适用的方法.它能使人领悟到数学的真谛,并对人们学习和应用数学知识解决问题的思维活动起着指导和调控的作用.日本数学教育家米山国藏认为,学生在进入社会以后,如果没有什么机会应用数学,那么作为知识的数学,通常在出校门后不到一两年就会忘掉,然而不管他们从事什么业务工作,那种铭刻在人脑中的数学精神和数学思想方法,会长期地在他们的生活和工作中发挥重要作用.灵活运用数学思想方法解决问题,往往可以化难为易、化腐朽为神奇,事半功倍.下面以勾股定理中渗透的数学思想为例说明.
一、分类思想
例1.(2013年贵州黔西南州)一直角三角形的两边长分别为3和4,则第三边的长为( )
点评:本题的易错点是受“勾三股四弦五”的影响,直接把边长为4的边当作直角边,从而误选A,犯了考虑问题不全面的错误.
二、方程思想
例2.(2013年山东济南)如图1,小亮将升旗的绳子拉到旗杆底端,绳子末端刚好接触到地面,然后将绳子末端拉到距离旗杆8m处,发现此时绳子末端距离地面2m,则旗杆的高度(滑轮上方的部分忽略不计)为()
分析:观察图形,当绳子末端拉到距离旗杆8m处,可过绳子末端向旗杆作垂线,这样可以得到一个直角三角形,然后设旗杆的高度为未知数,进而运用勾股定理列方程求解.
解:如图2,设旗杆的高度为x,则AC=AD=x,AB=x-2,BC=8.
在Rt△ABC中,由勾股定理,得(x-2)2+82=x2.
解得x=17m,即旗杆的高度为17m,答案选D.
三、整体思想
例3.(2013年江苏扬州)矩形的两邻边长的差为2,对角线长为4,则矩形的面积为____________.
分析:设矩形的两邻边长分别为a、b(a>b),则依据题意有a-b=2,a2+b2=16.而矩形的面积等于ab,关键要设法将两个等式转化为含有ab的式子.
解:设矩形的两邻边长分别为a、b (a>b),则a-b=2.
五、数形结合思想
例5.(2013年湖南张家界)如图4,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C的坐标分别为(10,0)、(0,4),点D是OA的中点,点P在BC上运动.当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为________.
分析:易知OD=5,要使△ODP为腰长为5的等腰三角形,可以点O为圆心,OD为半径作圆;也可以点D为圆心,OD为半径作圆.
解:由C(10,0)可知OD=5.
(1)以点O为圆心,OD为半径作圆交边
六、构造思想例6.同例3
分析:根据已知条件,联想到证明勾股定理的弦图,本例便有如下巧妙解法.
正确的数学思想是成功解题的关键所在.在运用勾股定理解题时,若能正确把握数学思想,则可使思路开阔,方法简便快捷.下面列举在应用勾股定理时经常用到的数学思想,供同学们参考.
一、 方程思想
◆例1如图1,有一块直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,现将直角边AC沿直线AD折叠,使它落在斜边AB上且点C落到E点,则CD等于( ).
分析:由题意可知,ΔACD 和ΔAED关于直线AD对称,因而有ΔACD ≌ΔAED .进一步则有AE=AC=6cm,CD=ED,DE⊥AB.设CD=ED=xcm,则在ΔDEB中,由勾股定理可得DE2+BE2=BD2.又因在ΔABC中,AB2=AC2+BC2=62+82=100,得AB=10.所以有x2+(10- 6) 2=(8- x)2,解得x=3.故选B.
二、转化思想
◆例2如图2,长方体的高为3cm,底面是正方形,边长为2cm.现有一小虫从A出发,沿长方体表面爬行,到达C处,问小虫走的路程最短为多少厘米?
分析:求几何体表面最短距离问题,通常可将几何体表面展开,把立体图形转化为平面图形.对于此题,可将该长方体的右表面翻折至前表面,使A、C两点共面,连结AC,线段AC的长度即为最短路程(如图3).由勾股定理可知AC2=32+42=52,即小虫所走的最短路程为5cm.
三、分类讨论思想
◆例3在ΔABC中,AB=15,AC=20,BC边上的高AD=12,试求BC的长.
分析:三角形中某边上的高既可在三角形内部,也可在三角形的外部,故此题应分两种情况来考虑.当BC边上的高AD在ΔABC的内部时,如图4,由勾股定理得BD2=AB2-AD2,得BD=9;CD2=AC2-AD2, 得CD=16,则BC=BD+CD=9+16=25;当BC上的高AD在ΔABC的外部时,如图5,同样由勾股定理可求得CD=16,BD=9,这时,BC=CD-BD=16- 9=7,故BC的长为25或7.
四、数形结合思想
论文的摘要是对整篇论文的概括和总结,摘要里要表现出你的主要论点,简单概括你的论证过程,写出你的主要结论,最好列出你的论文的创新点,让读者对整篇论文有大致理解。我给你一篇本人写的。
买西瓜的数学那是星期六的一天下午,我嚷着要吃西瓜,妈妈爽快地答应了。于是我和奶奶就去买西瓜.走进菜市场,我一眼就瞅住了一个西瓜堆儿。这里的西瓜是红瓤的,又大又圆,看着就让人垂涎三尺。奶奶说:“给我挑个熟的!”那个小贩在西瓜上敲了敲,说:“包熟!”于是放在电子秤上说:“一斤十块半,斤,17元8角。”奶奶说:“什么?17元8角,这么贵?不买了不买了!”小贩急了,说:“别,别,别,你去其它地方买就不贵吗?我这儿可是全市最便宜的了,我这儿一斤十块半,人家一斤半十五块五了!”奶奶数学本来就不好,被小贩这么一说便糊涂了,我当时也在想:一斤十块半,也就是1斤元,单价是:÷1=元,而一斤半十五块五,也就是斤元,它的单价是:÷,我没细算,想想可能应该比多,但是却犯了个致命的错误。算错就会犯错,我向奶奶使了个眼色,示意让她买,于是奶奶说:“价格能少一点吗?”“不能、不能,本能就比人家便宜,再少,我就亏大了,干脆别卖了。”看着小贩的“真诚”的态度,奶奶于是付了钱,拎着装好西瓜的袋子就走了。回到家,我把这件事告诉给妈妈。妈妈听了之后又问了一遍价钱。我说:“小贩说他这儿一斤十块半,别人那一斤半十五块五。”妈妈哭笑不得,问:“你怎么知道别人那儿贵呢?你再好好的算算”。“因为这儿是÷1=,而别人那儿是÷,反正他这儿便宜”我理直气壮。妈妈说:“你呀,太马虎了,÷……,谁便宜呀!”通过这件事,我知道了数学在我们日常生活中运用十分广泛,学好数学十分重要,另外还要记住:“不要利用数学人,也不能不懂数学而被人!”
我们对三角形的定义是三条首尾相连的线段围成的封闭图形。但是三角形也分很多类,按照边来分类可以分成等腰三角形等等,用角来分类可以分为直角三角形,锐角三角形和钝角三角形。而这次我们要探究的“勾股定理”就隐藏在直角三角形中。 直角三角形中有一个直角,夹着直角的那两条边我们称之为直角边,而另外的一条边我们称之为斜边。通过三角形内角和为180度我们就可以知道。直角三角形的两个锐角是互余的。也就是可以说,我们通过三角形内角和为180度,可以得出直角三角形中各个角之间的关系。那在一个直角三角形中,各个边的关系又是怎么样的呢? 勾股定理其实也就是在说直角三角形中各个边之间的关系,就现在来说勾股定理只是我们的一个猜测,因为我们还没有证明。那我们为什么会提出这样的猜测呢?我们先看下图。 我们先看看一个特例,其实当我们想要探究在一个直角三角形中两个直角边和一条斜边的关系,其实就可以直接说是,探究我如图所画的三个正方形面积的关系。首先按如图的方式将正方形ABCD和正方形DEGF沿对角线切割成个三角形,将正方形BHIE沿对角线切割成4个三角形。 因为a和b都等于3,所以三角形ABC,三角形BCD,三角形DFE和三角形EFG这是全等的。因为三角形ABC的面积等于3×3×1/2所以这两个小正方形的面积相加也就等于4个三角形相加,也就是等于18. 而再看一下大正方形BHIE,大正方形由4个小三角形组成,每一个三角形的面积也是3×3再×1/2 所以大正方形的面积也等于18。这时我们就发现了两个小正方形相加等于这个大正方形。也就可以说是a方加b方等于c方了。这时,我们就对直角三角形的边的关系有了一个猜想,那就是两个直角边的平方和,等于斜边的平方。那这是否可以作为我们对勾股定理猜想的一个证明呢?其实是不能的,虽然我们也是用严谨的逻辑将它推理出来的,但是我们是用一个特例来进行证明的,而我们的定理则需要一定的普遍性。 那么,接下来我们将尝试证明一下勾股定理。 如图我们可知一个三角形的面积为1/2ab,大正方形的面积为a+b的平方。接下来我们就可以证明了,证明过程如下。 美国总统加菲尔德,也利用下面的方法证明出了勾股定理,但是我认为这样的证明方法不具有普遍性,因为他是通过等腰直角三角形来证明是勾股定理的,而不是所有的直角三角形都是三角形。 其实我们还是可以用等面积的方法来证明出勾股定理。证明过程如下 现在我们已经知道了,当一个三角形为直角三角形的时候,它的两个直角边的平方和等于它斜边的平方。那假如我们知道在一个三角形中它的两条边的平方和等于另外一条边的平方,那么我们能不能知道这个三角形是一个直角三角形呢?我们如何证明呢?证明过程如下。 这样我们就可以证明出如果三角形的三边长a、b、c满足 a方加 b方等于c方时,那么这个三角形就是一个直角三角形,我们称其为勾股定理之逆定理。 接着我们就可以通过勾股定理来解决很多实际的问题,我相信会有更多勾股定理的证明方法,我也有兴趣在之后继续去探究。在勾股定理这一章节中,让我感受到了其中的乐趣,并且我也有很大的成就感。这一章节也让我对八上的其他章节有了很大的兴趣。
关于勾股定理 勾股定理是几何学中的明珠,所以它充满魅力,千百年来,人们对它的证明趋之若骛,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者,有普通的老百姓,也有尊贵的政要权贵,甚至有国家总统。也许是因为勾股定理既重要又简单,更容易吸引人,才使它成百次地反复被人炒作,反复被人论证。1940年出版过一本名为《毕达哥拉斯命题》的勾股定理的证明专辑,其中收集了367种不同的证明方法。实际上还不止于此,有资料表明,关于勾股定理的证明方法已有500余种,仅我国清末数学家华蘅芳就提供了二十多种精彩的证法。这是任何定理无法比拟的。 在这数百种证明方法中,有的十分精彩,有的十分简洁,有的因为证明者身份的特殊而非常著名。 在国外,尤其在西方,勾股定理通常被称为毕达哥拉斯定理.这是由于,他们认为最早发现直角三角形具有“勾2+股2=弦2”这一性质并且最先给出严格证明的是古希腊的数学家毕达哥拉斯(Pythagoras,约公元前580-公元前500). 实际上,在更早期的人类活动中,人们就已经认识到这一定理的某些特例.除我国在公元前1000多年前发现勾股定理外,据说古埃及人也曾利用“勾三股四弦五”的法则来确定直角.但是,这一传说引起过许多数学史家的怀疑.比如,美国的数学史家M·克莱因教授曾经指出:“我们也不知道埃及人是否认识到毕达哥拉斯定理.我们知道他们有拉绳人(测量员),但所传他们在绳上打结,把全长分成长度为3、4、5的三段,然后用来形成直角三角形之说,则从未在任何文件上得到证实.”不过,考古学家们发现了几块大约完成于公元前2000年左右的古巴比伦的泥版书,据专家们考证,其中一块上面刻有如下问题:“一根长度为30个单位的棍子直立在墙上,当其上端滑下6个单位时,请问其下端离开墙角有多远?”这是一个三边为3:4:5三角形的特殊例子;专家们还发现,在另一块版板上面刻着一个奇特的数表,表中共刻有四列十五行数字,这是一个勾股数表:最右边一列为从1到15的序号,而左边三列则分别是股、勾、弦的数值,一共记载着15组勾股数.这说明,勾股定理实际上早已进入了人类知识的宝库. 证明方法: 先拿四个一样的直角三角形。拼入一个(a+b)的正方形中,中央米色正方形的面积:c2 。图(1)再改变三角形的位置就会看到两个米色的正方形,面积是(a2 , b2)。图(2)四个三角形面积不变,所以结论是:a2 + b2 = c2 勾股定理的历史: 商高是公元前十一世纪的中国人.当时中国的朝代是西周,是奴隶社会时期.在中国古代大约是战国时期 西汉的数学著作 《周髀 算经》中记录着商高同周公的一段对话.商高说:"…故折矩,勾广三,股修四,经隅五."商高那段话的意思就是说:当直角三角形的两条直角边分别为3(短边)和4(长边)时,径 隅(就是弦)则为5.以后人们就简单地把这个事实说成"勾三股四弦五".这就是著名的勾股定理. 关于勾股定理的发现,《周髀算经》上说:"故禹之所以治天下者,此数之所由生也.""此数"指的是"勾 三股四弦五",这句话的意思就是说:勾三股四弦五这种关系是在大禹治水时发现的. 赵爽: •东汉末至三国时代吴国人 •为《周髀算经》作注,并著有《勾股圆方图说》.赵爽的这个证明可谓别具匠心,极富创新意识.他用几何图形的截,割,拼,补来证明代数式之间的恒 等关系,既具严密性,又具直观性,为中国古代以形证数,形数统一,代数和几何紧密结合,互不可分的 独特风格树立了一个典范.以后的数学家大多继承了这一风格并且代有发展.例如稍后一点的刘徽在证明 勾股定理时也是用的以形证数的方法,只是具体图形的分合移补略有不同而已. 中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明,在世界数学史上具有独特的贡献和地位.尤其是其中 体现出来的"形数统一"的思想方法,更具有科学创新的重大意义.事实上,"形数统一"的思想方法正 是数学发展的一个极其重要的条件.正如当代中国数学家吴文俊所说:"在中国的传统数学中,数量关系 与空间形式往往是形影不离地并肩发展着的......十七世纪笛卡儿解析几何的发明,正是中国这种传统思 想与方法在几百年停顿后的重现与继续." 中国最早的一部数学著作——《周髀算经》的开头,记载着一段周公向商高请教数学知识的对话: 周公问:"我听说您对数学非常精通,我想请教一下:天没有梯子可以上去,地也没法用尺子去一段 一段丈量,那么怎样才能得到关于天地得到数据呢?" 商高回答说:"数的产生来源于对方和圆这些形体的认识.其中有一条原理:当直角三角形'矩' 得到的一条直角边'勾'等于3,另一条直角边'股'等于4的时候,那么它的斜边'弦'就必定是5.这 个原理是大禹在治水的时候就总结出来的。
论文的摘要是对整篇论文的概括和总结,摘要里要表现出你的主要论点,简单概括你的论证过程,写出你的主要结论,最好列出你的论文的创新点,让读者对整篇论文有大致理解。我给你一篇本人写的。