勾股定理的地位 勾股定理的地位和作用


勾股定理的地位 勾股定理的地位和作用

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【勾股定理的地位 勾股定理的地位和作用】在中国,周朝时期的商周就提出了“勾三股四弦五”的勾股定理的特例,那还是一个有姜子牙有封神榜的时代 。在西方的公元前六世纪,毕达哥拉斯通过演绎法证明了勾股定理,所以国外把它命为毕达哥拉斯定理 。可想而知,勾股定理是一个多么历史久远的数学公式 。
勾股定理的价值也是非凡的 。它被誉为“几何学的基石”,是欧氏几何的基础定理 。也因为有了它,才有了无理数的发现,导致了第一次数学危机 。古埃及的金字塔的建造也应用了勾股定理,而毕达哥拉斯也因此功成名就,建立了自己的学派,广收门徒,影响了大批各个层次的人士 。
几千年过去了,它依然是数学中的一个重要定理,是我国九年义务制教育的学生们都要学习的古老的公式 。我们知道,勾股定理指的是在直角三角形中,两直角边的平方的和等于斜边的平方 。它的证明方法有近五百多种,一般常见的证法有赵爽弦图、加菲尔德证法及其变式 。我国数学家赵爽是通过数形结合给出了详细解法,加菲尔德通过构造梯形,利用等面积法来证明勾股定理,他曾经是美国总统 。有学生问我,是不是找出一种证明方法就可以当总统 。我说:“当总统是不可能了,但至少可以用自己的名字来命名证法,也非常不错了 。”很多证明方法都是通过等面积法来证明的,同学们多点探索精神去尝试证明也未免不可 。
勾股定理除了本身非常重要之外,它的逆定理在数学的学习中也非常重要,因为它把数与形结合起来了 。它作为几何与代数之间的桥梁,就像是牛郎和织女之间的虹桥,像这样成人之美的知识必须得学好 。逆定理的作用主要是证明一个角为直角,或三角形为等腰三角形 。在初中阶段的数学考题中,如果题目是证明一个角为直角的话,基本有一半的概率是要通过勾股定理的逆定理来证明的 。
初中阶段的勾股定理的应用并不复杂,一般所用的数字基本也是取勾股数或它的倍数,以免增大学生的计算量 。勾股数指的是满足勾股定理的正整数组,必须要强调的是勾股数为正整数,比如0.3、0.4、0.5虽然符合勾股定理的公式,但不算是勾股数 。常见的勾股数组是3、4、5;5、12、13;7、24、25;8、15、17等等 。大家仔细观察的话,会发现前三种勾股数组的第一个数的平方会等于后面两个数的和,这个规律用来记勾股数特别的方便 。勾股数的发现比勾股定理的证明早,据传,公元前三千多年古巴比伦人就知道了很多组勾股数 。
勾股定理在生活中的应用也是非常广泛的,大多数应用与工程,比如建筑房屋、修水坝等等,物理上有些知识也会用到,比如力的合成与分解 。
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