大K老師:小C,今天我們來聊一聊畢達哥拉斯定理。
小C同學:畢達哥拉斯?是提出黃金分割的畢達哥拉斯學派的畢達哥拉斯?
大K老師:哈,沒錯,就是他。
小C同學:那這個定理肯定很牛,不然怎麼會以他的名字來命名呢?
大K老師:哈哈,這個定理曾被評為“最偉大的公式”之一,可見意義還是非同凡響的。而這個定理其實你也知道。
小C同學:是嗎?我怎麼沒印象。
大K老師:這樣,我們先來看一下什麼是畢達哥拉斯定理。
小C同學:大K老師,這不是勾股定理嗎?
大K老師:哈哈,是的,畢達哥拉斯定理也叫勾股定理。那你知道我們為什麼會把這個定理稱為勾股定理嗎?
小C同學:好像是因為“勾三股四”什麼的吧……忘記了……
大K老師:是“勾三股四弦五”。在中國古代,直角三角形被稱為勾股形,兩條直角邊分别稱為勾和股,而斜邊為弦。“勾三股四弦五”指的是當直角三角形的兩條直角邊分别為3(勾)和4(股)時,則弦為5,這個定理被稱為勾股定理。據西漢的《周髀算經》記載,這是在公元前11世紀,當時的數學家商高向周公提出的,故該定理又稱為商高定理。
小C同學:那為什麼又會被稱為畢達哥拉斯定理呢?
大K老師:這是因為在公元前6世紀,畢達哥拉斯提出了該定理的證明方法,所以在西方稱之為畢達哥拉斯定理。
小C同學:公元前6世紀?那可比我國古代發現的晚了500年。
大K老師:如果要論發現勾股數時間的話,其實有更早的記載。現今有一塊保存在哥倫比亞大學圖書館的古巴比倫泥闆,上面就記載了很多勾股數,而這塊泥闆經推測所屬年代是在公元前16世紀以前,比商高早了500多年。
小C同學:呃……原來還有更早發現的……
大K老師:其實這裡有一點我們是需要注意的。無論是古巴比倫泥闆上記錄的勾股數,還是商高提出的“勾三股四弦五”,這些都是勾股定理的一些特例,和畢達哥拉斯所提出的定理陳述(在直角三角形中,兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方)是不同的。特例隻反映出一定的規律,可能隻适用于特例;而定理陳述則具有普遍性,對于任何情況都适用。
小C同學:嗯,有點明白了。但我還是有點好奇,畢達哥拉斯當時是怎麼證明這個定理的呢?
大K老師:目前沒有資料顯示畢達哥拉斯的具體證明方法,但有一個經典證明往往被歸功于畢達哥拉斯本人,如下:
小C同學:這個證明方法也挺簡單的呀,我還以為會很複雜呢。
大K老師:勾股定理的證明方法目前約有500種,像歐幾裡德、美國總統加菲爾德和愛恩斯坦他們都為勾股定理想出了優雅的證明。小C,你也可以嘗試一下證明喲。
小C同學:呃……我嘗試……嘗試……呵呵……
大K老師:哈,好了,今天就講到這裡,拜!
小C同學:謝謝大K老師,拜!
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