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勾股定理的16种证明法

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a?+b?+4x1/2ab=c?+4x1/2ab, 整理得a?+b?=c?。

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2

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1ab2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(a+b)?.∴(a+b)?=4x1/2ab+c?∴

a?+b?=c?。

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3

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 1ab2三角形的面积等于. 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,

2∴ ABCD是一个边长为c的正方形,它的面积等于c.∵ 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(b-a)?.∴(b-a)?=4x1/2ab+c?∴ a?+b?=c?。

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4

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1ab形的面积等于2.

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, 12c2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1/2(a+b)?.∴1/2(a+b)?=2x1/2ab+1/2c?∴ a?+b?=c?。

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5

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a?+b?=S+2x1/2ab,c?=S+2x1/2ab∴a?+b?=c?.

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6

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).

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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. K∵ AF = AC,AB = AD, ∠FAB = ∠GAD, ∴ ΔFAB ≌

ΔGAD, 12a∵ ΔFAB的面积等于2,ΔGAD的面积等于矩形ADLM的面积的一半,?∴ 矩形ADLM的面积

=a?同理可证,矩形MLEB的面积 =b?.∵ 正方形ADEB的面积 = 矩形ADLM的面积 + 矩形MLEB的面积∴ c?=a?+b? 。

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证法8(利用相似三角形性质证明)如图,在RtΔABC中,设直角边AC、BC的长度分别为a、b,斜边AB的长为c,过点C作CD⊥AB,垂足是D.在ΔADC和ΔACB中,

∵ ∠ADC = ∠ACB = 90o,∠CAD = ∠BAC, ∴ ΔADC ∽ ΔACB.AD∶AC = AC ∶AB,即

AC?=ADXAB.同理可证,ΔCDB ∽ ΔACB,从而有 BC?=BDxAB.∴ AC?+BC?=(AD+DB)xAB=AB?,即

a?+b?=c?、

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证法9(杨作玫证明)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. 过A作AF⊥AC,AF交GT于F,AF交DT于R. 过B作BP⊥AF,垂足为P.

过D作DE与CB的延长线垂直,垂足为E,DE交AF于H. ∵ ∠BAD = 90o,∠PAC = 90o,∴ ∠DAH = ∠BAC. 又∵

∠DHA = 90o,∠BCA = 90o, AD = AB = c, ∴ RtΔDHA ≌ RtΔBCA.∴ DH = BC = a,AH =

AC = b由作法可知, PBCA 是一个矩形,所以 RtΔAPB ≌ RtΔBCA. 即PB =CA = b,AP= a,从而PH =

b―a.∵ RtΔDGT ≌ RtΔBCA ,RtΔDHA ≌ RtΔBCA.∴ RtΔDGT ≌ RtΔDHA .∴ DH = DG =

a,∠GDT = ∠HDA .又∵ ∠DGT = 90o,∠DHF = 90o,∠GDH = ∠GDT + ∠TDH = ∠HDA+ ∠TDH =

90o,∴ DGFH是一个边长为a的正方形.∴ GF = FH = a . TF⊥AF,TF = GT―GF = b―a .∴

TFPB是一个直角梯形,上底TF=b―a,下底BP= b,高FP=a +(b―a).

用数字表示面积的编号(如图),则以c为边长的正方形的面积为c?=S?+S?+S?+S?+S? ①∵

S?+S?+S?=1/2[b+(b-a)]x[a+(b-a)]=b?-1/2abS?=S?+S?∴S?+S?=b?-1/2ab-S=b?-S?-S?

②把②代入①,得?C?=S?+S?+b?-S?-S?+S?+S?=b?+S?+S?=b?+a?∴ a?+b?=c?.

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证法10(李锐证明)设直角三角形两直角边的长分别为a、b(b>a),斜边的长为c.

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A、E、G三点在一条直线上. 用数字表示面积的编号(如图).∵ ∠TBE =

∠ABH = 90o, ∴ ∠TBH = ∠ABE. R又∵ ∠BTH = ∠BEA = 90o,BT = BE = b, ∴ RtΔHBT ≌

RtΔABE. ∴ HT = AE = a. ∴ GH = GT―HT = b―a. 又∵ ∠GHF + ∠BHT = 90o, ∠DBC +

∠BHT = ∠TBH + ∠∴ ∠GHF = ∠DBC. ∵ DB = EB―ED = b―a,∠HGF = ∠BDC = 90o,∴

RtΔHGF ≌ RtΔBDC. 即 S?=S?.过Q作QM⊥AG,垂足是M. 由∠BAQ = ∠BEA = 90o,可知 ∠ABE=

∠QAM,而AB = AQ = c,所以RtΔABE ≌ RtΔQAM . 又RtΔHBT ≌ RtΔABE. 所以RtΔHBT ≌

RtΔQAM . 即 S?=S?.由RtΔABE ≌ RtΔQAM,又得QM = AE = a,∠AQM = ∠BAE.∵ ∠AQM +

∠FQM = 90o,∠BAE + ∠CAR = 90o,∠AQM = ∠BAE, ∴ ∠FQM = ∠CAR.又∵ ∠QMF = ∠ARC =

90o,QM = AR = a,∴ RtΔQMF ≌ RtΔARC. 即S?=S?.C?=S?+S?+S?+S?+S?, a?=S?+S?

b?=S?+S?+S?,又∵

S?=S?,S?=S?,S?=S?,∴a?+b?=S?+S?+S?+S?+S?=S?+S?+S?+S+?S?=c?,即 a?+b?=c?.

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证法11(利用切割线定理证明)在

RtΔABC中,设直角边BC = a,AC = b,斜边AB = c. 如图,以B为圆心a为半径作圆,交AB及AB的延长线分别于D、E,则BD

= BE = BC = a. 因为∠BCA = 90o,点C在⊙B上,所以AC是⊙B 的切线.

由切割线定理,得AC?=AExAD=(AB+BE)(AB-BD)?=(c+a)(c-a)= c?-a?,即b?=c?-a?,∴

a?+b?=c?.

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证法12(利用多列米定理证明)在RtΔABC中,设直角边BC

= a,AC = b,斜边AB = c(如图). 过点A作AD∥CB,过点B作BD∥CA,则ACBD为矩形,矩形ACBD内接于一个圆.

根据多列米定理,圆内接四边形对角线的乘积等于两对边乘积之和,有ABxDC=ADxBC+ACxBD,∵ AB = DC = c,AD = BC =

a, AC = BD = b,∴ AB?=BC?+AC?,即 c?=a?+b?.

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证法13(作直角三角形的内切圆证明)

在RtΔABC中,设直角边BC = a,AC = b,斜边AB = c.

作RtΔABC的内切圆⊙O,切点分别为D、E、F(如图),设⊙O的半径为r.∵ AE = AF,BF = BD,CD = CE,∴

AC+BC-AB=(AE+CE)+(BD+CD)-(AF+BF)= CE+CD= r + r = 2r,即 a+b-c=2r,∴

a+b=2r+c.∴(a+b)?=(2r+c)?即a?+b?+2ab=4(r?+rc)+c?∵ S△ABE=1/2ab,∴

2ab=4S△ABE,又∵ S△ABE=S△AOB+S△BOC+S△AOC

=1/2cr+1/2ar+1/2br=1/2(a+b+c)r=1/2(2r+c+c)r=r?+rc,∴4(r?+rc)=4S△ABC,∴4(r?+rc=

2ab∴a?+b?+2ab=2ab+c?,?∴ a?+b?=c?.

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证法14(利用反证法证明)如图,在RtΔABC中,设直角边AC、BC的长度分别为a、b,斜边AB的长为c,过点C作CD⊥AB,垂足是D.假设a?+b?不等于c?.,即假设

AC?+BC?不等于AB?,则由 AB?=ABxAB=AB(AD+BD)=ABxAD+ABxBD22可知 AC?不等于ABxAD,或者

BC?不等于ABxBD. 即 AD:AC≠AC:AB,或者 BD:BC≠BC:AB.在ΔADC和ΔACB中,∵ ∠A = ∠A, ∴ 若

AD:AC≠AC:AB,则∠ADC≠∠ACB. 在ΔCDB和ΔACB中,∵ ∠B = ∠B,∴ 若BD:BC≠BC:AB,则

∠CDB≠∠ACB.又∵ ∠ACB = 90o,∴ ∠ADC≠90o,∠CDB≠90o.这与作法CD⊥AB矛盾.

所以,AC?+BC?=AB?的假设不能成立.∴ a?+b?=c?

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证法15(辛卜松证明)设直角三角形两直角边的长分别为a、b,斜边的长为c.

作边长是a+b的正方形ABCD.?把正方形ABCD划分成上方左图所示的几个部分,则正方形ABCD(a+b)=a?+b?+2ab;把正方形ABCD划分成上方右图所示的几个的面积为C部分,则正方形ABCD的面积为∴

(a+b)?=4x1/2ab+c?=2ab+c?,∴ a?+b?+2ab=2ab+c?.∴a?+b?=c?.

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证法16(陈杰证明)设直角三角形两直角边的长分别为a、b(b>a),斜边的长为c.

做两个边长分别为a、b的正方形(b>a),把它们拼成如图所示形状,使E、H、M三点在一条直线上. 用数字表示面积的编号(如图). 在EH

= b上截取ED = a,连结DA、DC,则 AD = c.?∵ EM = EH + HM = b + a , ED = a, ∴(b+a)

DM = EM―ED = (b+a)―a = b.?又∵ ∠CMD = 90o,CM = a, ∠AED = 90o, AE = b,∴

RtΔAED ≌ RtΔDMC.∴ ∠EAD = ∠MDC,DC = AD = c.∵ ∠ADE + ∠ADC+ ∠MDC =180o,

M∠ADE + ∠MDC = ∠ADE + ∠EAD = 90o,∴ ∠ADC = 90o.∴

作AB∥DC,CB∥DA,则ABCD是一个边长为c的正方形.∵ ∠BAF + ∠FAD = ∠DAE + ∠FAD = 90o,∴

∠BAF=∠DAE.连结FB,在ΔABF和ΔADE中,∵ AB =AD = c,AE = AF = b,∠BAF=∠DAE,∴ ΔABF ≌

ΔADE.∴ ∠AFB = ∠AED = 90o,BF = DE = a.∴ 点B、F、G、H在一条直线上.在RtΔABF和RtΔBCG中,∵

AB = BC = c,BF = CG = a,∴ RtΔABF ≌ RtΔBCG .?∵c?=S?+S?+S?+S? b?=S?+S?+S?

a?=S?+S?S?=S?=S?=S?+S?,?∴a?+b?=S?+S?+S?+S?+S?=S?+S?+S?+(S?+S?)=S?+S?+S?+S=c?∴

a?+b?=c?.

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