教材說迷解思

Q:畢氏定理的發現與證明

A:

在國中階段的平面圖形課程中,一個重要且經常出現的定理,有直角的地方就絕對不能忘了它,

西方稱為「畢氏定理」,東方稱為「勾股定理」。在世界各地多處都有記載直角三角形的邊長關係,

即為畢氏三元數,例如:(3,4,5),西漢時期的《周髀算經》一書中,裡面就有提及「勾三股四弦五」,

但直到三國時期的《周髀注》才對勾股定理提出解釋跟證明,現在證明定理的方式有非常多種,

大多是運用相似形的概念,以下來看看古代的《周髀注》如何聰明地證明這個定理吧。

◆證明過程:

  直角△ABC如圖(一)所示
  將4個直角△ABC組合成圖(二)
  ∵∠1+∠2=90°,∴外圍的四邊形為正方形,邊長為c
  ∵∠C=90°,∴裡面的四邊形為正方形,邊長為b-a

  小正方形面積+直角△ABC面積×4=大正方形面積

  →(b-a)2+(a×b÷2)×4=c2

  →b2-2ab+a2+2ab=c2

  →a2b2c2