📜  折纸如何证明勾股定理?(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:54:37             🧑  作者: Mango

使用折纸证明勾股定理

折纸法是一种通过将平面纸张折叠来证明几何定理的方法。其中,使用折纸证明勾股定理是一个非常经典的例子。

什么是勾股定理?

勾股定理是关于直角三角形的一个基本定理,它表明:若直角三角形的两条直角边长度分别为a和b,斜边的长度为c,则有:

a² + b² = c²
如何使用折纸证明勾股定理?

使用折纸证明勾股定理的基本思路是:将一张正方形纸张对角线上的某个点向下折叠,然后剪去两个小三角形,最后展开正方形纸张,得到的新形状就是一个直角三角形,且其三条边的长度分别为a、b和c。

下面是具体的折纸过程:

  1. 将正方形纸张对角线交点处折叠,使其与对角线重合(折痕记为AE、BE);

  2. 将纸张沿着BE线将右下角切去,形成一个直角三角形(记顶点为D,且与原三角形的直角重合)和两个小三角形(记为AED和BEC);

  3. 将折痕AE展开,使三角形AED与三角形BEC重叠;

  4. 观察得:三角形AED与三角形BEC的边都与纸张上的某一边平行,即AD与BE平行。而纸张的长度为c,故BD=c-a。此时可求出三角形BEC中BE的长度,记为b。(a信息已知,b为未知数)

  5. 观察得:三角形AED与三角形BEC的两条其余边分别为AD和EC,即直角边a和剩下的部分。在BEC中,由勾股定理可得:

    b² = EC² + BE² 
       = (c-a)² + a²
    
  6. 简化等式,可得:

    b² = c² - 2ac + a²
    
  7. 将已知信息代入,可得:

    b² = c² - 2ab + b²
    
  8. 化简后,即得:

    a² + b² = c²
    
  9. 由此,便证明了勾股定理的正确性。

总结

通过折纸法证明勾股定理,深刻地反映了几何形状的内在联系与数学公式之间的关系,同时也使我们更加直观地理解了这一基本定理的本质。