直观勾股定理
直观勾股定理
abada
欧几里德<几何原本>上的图形已经很直观, 其证明也最符合欧氏体系,所以我推崇沿用。其他书上的一些运用面积、长度度量的代数公式的证明,很可能不能与欧氏公理体系的风格协调。
1)把红三角形旋转一个直角,得到与之全等的绿三角形,同时假定旋转后形成的蓝色三角形是直角三角形:
2)下面左图中黄正方形的面积是红三角形的2倍(因为同底等高);右图中黄矩形的面积是绿三角形的2倍。
因而,黄正方形与黄矩形的面积是相等的。
3)合起来看就是:
4)对称地用上面的方法,同理可知,下图中蓝正方形与蓝矩形的面积相等。
5)合起来看,这就是勾股定理,或毕达哥拉斯定理了:
所以, 此定理的成立依赖于图形在平面空间中的旋转对称性(不变性)等.
2009年4月6日于6:42 pm
据说勾股定理的证明方法有400多种,我以为:
作一个边长为a+b的正方形,把讨论的直角三角形放在四周边内,中间露出边长为 c 的正方形,再移动其中同侧的两个三角形,到另一侧,就露出两个边长为 a和b的正方形。
这个方法图示起来最直观。
2009年4月6日于7:12 pm
我觉得还是相似三角形那个证明最简单,当初爱因思坦独立发现的应该也是这一种。
2009年4月6日于8:24 pm
<p>依靠边长度量数值+代数运算的方法, 都可能是有问题的.</p>
<p>在欧氏公理体系, 并没有面积的代数定义. 是根据全等三角形的公理, 证明图形之间的贴补关系. <几何原本>的原证明就是典范.</p>
<p>如果依赖长度度量数值和面积数值 的代数运算, 可能有逻辑不足或循环的危险.</p>
<p>因为长度的度量依赖于度量几何. 在度量几何中, “勾股定理”是定义, 不需要证明. 长度度量值符合勾股定理的, 就是欧氏空间, 否则就不是欧氏空间.</p>
2009年4月6日于9:03 pm
我觉得这些代数运算都可以构造出对应的图形贴补的解释,所以这些证明还是可靠的。