最伟大的十个科学发现——勾股定理


  在每个直角三角形中,斜边的平方等于两直角边平方之和。第一个证明这一定理的是公元前6世纪的希腊哲学家毕达格拉斯。毕达格拉斯认为,物理世界的核心是数学。将物理学与数学相结合,证明是最富有成果的结合。甚至到现在,如果一项科学理论能够从数学上加以证明,人们才会认为这项科学理论是真正可靠的。
  勾股定理是初等几何中的一个基本定理。这个定理有十分悠久的历史,几乎所有文明古国(希腊、中国、埃及、巴比伦、印度等)对此定理都有所 研究,希腊著名数学家毕达哥拉斯曾对本定理有所研究,故西方国家均称此定理为毕达哥拉斯定理。

  著名的希腊数学家欧几里德在巨著《几何原本》中给出一个很好的证明 (如左图):分别以直角三角形的直角边AB,AC及斜边BC向外作正方形,ABFH,AGKC及BCED,连FC, BK,作AL⊥DE。则欧几里得通过△BCF及△BCK为媒介。证明了正方形ABFH与矩形BDLM及正方形ACKG与 矩形MLEC等积,于是推得AB2+AC2=BC2

  在我国,这个定理的叙述最早见于《周髀算经 》(大约成书于公元前一世纪前的西汉时期),书中有一段商高(约前1120年)答周公问中有「勾广三 ,股修四,经隅五」的话,意即直角三角形的两条直角边是3及4、则斜边是5。

  三国的赵爽(约3世纪), 在他的数学文献《勾股圆方图》中(作为《周髀算经》的注文,而被保留于该书之中)。运用弦图, 巧妙的证明了勾股定理。(如右图)他把三角形涂成红色,其面积叫「朱实」,中间正方形涂成黄色叫 做「中黄实」,也叫「差实」。他写道︰「按弦图,又可勾股相乘为朱实二,倍之为朱实四,以勾股 之差相乘为中黄实,加差实,亦称弦实」。若用现在的符号,分别用a、b、c记勾、股、弦之长,赵爽所述即:2ab+(a-b)2=c2,化简之得a2+b2=c2