用出入相补法证明勾股定理

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/16 00:03:01
三国时期魏国数学家刘徽为古籍《九章算术》作注释时提出“出入相补法”验证勾股定理,如图请加以说明
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很神奇的东西
正方形ABCD边长为a ,点B在AG上,
正方形EFGB边长为b ,点C在EB上,
正方形EHIA边长为c ,点H在FG上,
设IJ⊥AG交于J,HI交AG于K,AE交CD于L ;

∵ EA=EH=a,EB=EF=b,∠EBA=∠EFH=90°,
∴ Rt△EFH≌Rt△EBA,∠1=∠2, FH=BA=a ,

∴ Rt△EFH中,
直角边FH=a,直角边EF=b,斜边EH=c ,

∵ ∠2=∠3=∠4=90°-∠EAB,∠1=∠2,
∴ ∠1=∠3,又EH=AI=a,∠EFH=∠AJI=90°,
∴ Rt△EFH≌Rt△AJI,JI=FH=a ,

∵ ∠5=∠3=90°-∠AIJ,∠3=∠4 ,
∴ ∠4=∠5,又DA=JI=a,∠ADL=∠IJK=90°,
∴ Rt△ADL≌Rt△IJK,

∵ ∠6=∠1=90°-∠EHF,∠1=∠2 ,
∴ ∠2=∠6,又EC=HB=b-a,∠LCE=∠KGH=90°
∴ Rt△LCE≌Rt△KGH ;

∴综上所述:正方形ABCD面积+正方形EFGB面积
=正方形EHIA面积;
即:a²+b²=c² ;
∴ 直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方。

我们先画一个直角三角形,然后在最短的直角边旁向三角形那一边加上一个正方形,为了清楚起见,以红色表示。又在另一条直角边下面加上另一个正方形,以蓝色表示。接著,以斜边的长度画一个正方形,如图五(b)。我们打算证明红色和蓝色两个正方形面积之和,刚好等於以斜边画出来的正方形面积。

留意在图五(b)中,当加入斜边的正方形后,红色和蓝色有部分的地方超出了斜边正方形的范围。现在我将超出范围的部分分别以黄色、紫色和绿色表示出来。同时,在斜边正方形内,却有一些部分未曾填上颜色。现在依照图五(c)的方法,将超出范围的三角形,移入未有填色的地方。我们发现,超出范围的部分刚好填满未曾填色的地方!由此我们发现,图五(a)中,红色