题目内容
7.利用图形整体面积等于部分面积之和可以证明勾股定理.①如图(1)所示可以证明勾股定理,因为大正方形面积表示为(a+b)2,又可表示为c2+4×$\frac{1}{2}$ab,所以(a+b)2=c2+4×$\frac{1}{2}$ab,所以a2+b2+2ab=c2+2ab,所以a2+b2=c2,即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.
②美国第20届总统伽菲尔德利用图(2)证明了勾股定理,请你用①的方法证明勾股定理;
③如图(3)请你用①的方法证明勾股定理;
④如图(4)请你用①的方法证明勾股定理.
分析 ②梯形的面积可以由梯形的面积公式求出,也可利用三个直角三角形面积求出,两次求出的面积相等列出关系式,化简即可得证;
③连结DB,过点D作BC边上的高DF,则DF=EC=b-a根据S四边形ADCB=S△ACD+S△ABC,S四边形ADCB=S△ADB+S△DCB列出关系式,化简即可得证;
④根据题意,我们可在图中找等量关系,由中间的小正方形的面积等于大正方形的面积减去四个直角三角形的面积,列出等式化简即可得出勾股定理的表达式..
解答
解:②梯形的面积为$\frac{1}{2}$(a+b)(a+b)=$\frac{1}{2}$a2+ab+$\frac{1}{2}$b2,
也可利用表示为$\frac{1}{2}$ab+$\frac{1}{2}$c2+$\frac{1}{2}$ab,
∴$\frac{1}{2}$a2+ab+$\frac{1}{2}$b2=$\frac{1}{2}$ab+$\frac{1}{2}$c2+$\frac{1}{2}$ab,即a2+b2=c2
②连结DB,过点D作BC边上的高DF,则DF=EC=b-a
∵S四边形ADCB=S△ACD+S△ABC=$\frac{1}{2}$b2+$\frac{1}{2}$ab.
又∵S四边形ADCB=S△ADB+S△DCB=$\frac{1}{2}$c2+$\frac{1}{2}$a(b-a)
∴$\frac{1}{2}$b2+$\frac{1}{2}$ab=$\frac{1}{2}$c2+$\frac{1}{2}$a(b-a),
∴a2+b2=c2;
④根据题意,中间小正方形的面积c2=(a+b)2-4×$\frac{1}{2}$×ab=a2+b2;
即在直角三角形中斜边的平方等于两直角边的平方和.
点评 此题考查了勾股定理的证明,勾股定理,多项式的乘法的运用以及由多项式画图形的创新题型,此类证明要转化成同一个图形的两种表示方法,从而转化成方程达到证明的结果.
| A. | ab-bc-ac+c2 | B. | bc-ab+ac | C. | b2-bc+a2-ab | D. | a2+ab+bc-ac |
| A. | 4a2 | B. | 6a2 | C. | 4a3 | D. | 4a |