四边形内接于圆定理

您所在的位置:网站首页 圆内接四边形的证明方法 四边形内接于圆定理

四边形内接于圆定理

2024-07-05 23:06| 来源: 网络整理| 查看: 265

a7a1d67499ea0f9aa979c0157a650c7e.png

相信“勾股定理”是众所周知的,但要问如何证明,可能要懵倒一片。要说对勾股定理最熟悉的人群,那一定是即将参加高考的高中生。那又有多少学生能给出正确答案呢?著名的解析数论专家潘承彪先生,曾在1979年高考数学卷上出题:请叙述并证明勾股定理。让人意外的是,题目的正答率不足1%。

到目前为止,勾股定理的证明方法已超过400种,证明方法包括了几何证法、代数证法、动态证法、四元数证法等方法。伴随着数学知识和工具的发展、丰富,肯定还会有更新的证明方法。然而一遍遍的关注勾股定理有意义吗?不妨看一下,数学发展史上,勾股定理带来的价值!

启发

勾股定理本身也简单:直角三角形的斜边长的平方等于两直角边长的平方和。

毕达哥拉斯学派信徒认为所有的数都可以写成两个整数的比,也就是说所有的数是有理数。直到一个名叫依波索的信徒提出质疑:根据毕达哥拉斯定理(勾股定理),取两个直角边为1的直角三角形,斜边的平方就应该等于2,而斜边的边长似乎是无法写成两个整数之比?在众信徒尝试寻找该“有理数”边长失败后,便萌生了灭口的想法,可怜的依波索就这样被丢到了地中海!

阿基米德通过把圆放到内接多边形与外切多边形之间,反复使用毕达哥拉斯定理,寻求更多边的多边形周长,用于近似圆周长来计算圆周率。

从毕达哥拉斯学派时期,就关注满足毕达哥拉斯定理的整数,并被称为毕达哥拉斯三元组。然而直到几百年前,业余数学家费马关注到指数大于等于3时,方程无整数解,这就是大名鼎鼎的“费马大定理”。希尔伯特说过费马大定理是个“金蛋”,那勾股定理又何尝不是呢?从勾股定理出发,还有很多大量的新发现、新应用!

作为特例

《数学汇编》中帕普斯定理:设ABC是任意三角形,并设ABDE和ACFG分别是构建在边AB和AC上的两个平行四边形(如图)。延长DE和FG直到它们相交于H。分别做平行于HA且等于HA的BM=CN。那么平行四边形BMNC的面积等于平行四边形ABDE和ACFG的面积之和。

而角A是直角,取平行四边形ABDE和ACFG为正方形,则得到勾股定理。

伊本·奎拉定理:设ABC是任意三角形,从A画直线AM、AN使得∠AMB=∠ANC=∠A(如图)。因此△ABC、△MBA与△NAC相似,从而容易得到

当∠A是直角时,点M和N重合,此时即可得到勾股定理。

托勒密定理:圆内接四边形中,两条对角线的乘积等于两组对边乘积之和。而矩形就一定是内接于圆的,此时使用托勒密定理,即可得到勾股定理。

余弦定理:在三角形ABC中,角A、B、C对应边长a、b、c,则

如果三角形是直角三角形,直角余弦值等于零,代入相应的余弦定理即可得到勾股定理。 给出过证明的名人

一位名不见经传的数学家卢米斯,1927年出版著作《毕达哥拉斯命题》,书中收录了毕达哥拉斯定理的371中证明方法。其中有不少的方法来自一些历史名人,比如:

毕达哥拉斯欧几里得托勒密惠更斯达芬奇莱布尼茨法国数学家勒让德美国第20任总统詹姆斯·加菲尔德

勾股定理自从被发现以来,就广泛的应用于工程、建筑、测量等方面,比如印度人用于设计宗教祭祀的祭祀台设计;阿基米德时代注重于实际问题的解决,测量等等。另外,在数学各领域分支,也得到了广泛的应用,并与新的数学知识融合,或者产生新的数学对象。这其中最著名的就是当年的“孤立”命题“费马大定理”,在解决该命题300多年间,催生了大量新的数学思想、方法和工具。正如孔子所说,温故而知新!那么历史上,勾股定理催生了新的数学对象,未来为什么就不能呢?



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3