关于勾股定理的小故事
中国古代西汉时期的数学文献《周髀算经》里,记载了周公和商高的一次交谈。周公向商高提出疑问:“天空无法通过台阶向上攀登,大地也无法用尺子测量出每一寸的长度。”那么,天体的高度和地面距离的测量数据,究竟是如何计算出来的呢?
商高说:“故折矩以为勾广三,股修四,经隅五。”
中国古代,人们将弯曲成直角的手臂的上半段称作“勾”,下半段称作“股”。商高解释道:当直角三角形的两条直角边分别是3(较短的那条)和4(较长的那条)时,斜边(也就是弦)的长度就是5。从此以后,人们便将这个关系简称为“勾三股四弦五”。因为这个定理的最早记载源自商高的言论,所以人们便将这个定理命名为“商高定理”。
扩展资料:
最早应用:
根据众多泥板文献记载可知,巴比伦民族为全球首位揭示“勾股定理”的文明,现仅以一例说明。比如公元前1700年发现的一块泥板(编号为BM85196),其第九题内容大致为:一根长度达五米的木制横梁(AB)原本垂直倚靠在地面(B)上kaiyun全站app登录入口,顶端(A)随后向下滑落一米至点D。需计算此时横梁底端(C)与地面支撑点(B)之间的水平距离有多长。
他们求解这道题目的过程运用了勾股定理,将AB和CD的长度都设为l,并等于5米,BC的长度记作a,AD的长度记作h,等于1米,因此BD的长度为l减去h,即5米减1米,结果是4米,因为a等于根号下
l2-(l-h)2
=√
52-(5-1)2
=3米,∴三角形BDC正是以3、4、5为边的勾股三角形。
《周髀算经》是算经十书里的一本,大约在公元前二世纪写成,原本叫《周髀》。它是中国最早的天文学书籍,主要说明当时的盖天说和四分历法。唐朝初期,它被定为国子监明算科的教材,因此改名为《周髀算经》。其中关于勾股定理的公式和证明,是这本书的重要内容。
《周髀算经》详细说明了直角三角形三边关系的计算方法,具体公式为:要计算斜边到太阳的距离,需将地面到太阳的水平距离当作一个边,太阳的高度当作另一个边kaiyun全站登录网页入口,分别对这两个边进行平方运算,将所得结果相加,再对总和进行开平方处理,最终得到斜边的长度,这一方法在《周髀算经》上卷二中有详细记录。至于直角三角形三边关系的证明内容,则记载于《周髀算经》上卷一之中。从前周公曾向商高请教有关数学知识,周公表示听闻商高擅长数学计算,因此询问商高关于包牺创立周天历度的原理,周公提出疑问称天体无法通过梯子直接攀登,大地也无法用尺子精确测量,那么数学原理究竟源自何处?”
商高讲道:数字的原理源自圆形和方形,圆形由方形产生kaiyun.ccm,方形由矩形产生,矩形由九九八十一推算而来。所以将矩形对折,使短边为三,长边为四,斜边则为五。接着将方形外接,取一半矩形环绕,就能构成三四五的图形。两个矩形的总长度为二十五,称为矩形面积。因此大禹治理天下的方法,就是基于这些数字原理推演出来的。周公对伏羲创造周天历度的能力十分惊讶,认为天无法通过阶梯攀登上去,地也无法用尺子测量尺寸,因而向商高询问数学知识的来源。商高便用勾股定理的证明来说明数学知识的形成过程。
根据直角三角形三边关系,若某三角形有两边平方和等于第三边平方,则该三角形为直角三角形,且最长边为斜边,另两边为直角边,此结论为勾股定理反向应用,其证明方法多样,常见有面积法、坐标法、旋转法等,具体证明过程可查阅相关资料,例如勾股定理-百度百科,或勾股定理的逆定理-百度百科。