勾股定理的证明方法有上百种,不过我们还是老老实实用面积和相似来证明, 如果大家有兴趣看其他证明方法,我们以后再讨论。
我大致推导了一下,大概需要以下几个前提,我们才能根据三边长来求出面积:
这次我们来证明勾股定理。
我们先看一下已知条件:
我们可以把题目理解为,已知 a、b,求 c,对此,我们可以在 c 边上做一条高 h 作为辅助, 首先根据三角形的面积,我们知道:
$$ S = {ab \over 2} = {ch \over 2} $$
所以:
$$ ab = ch $$
$$ h = {ab \over c} $$
我们有两个未知数,所以一个方程是不够的,所以我们还需要另一个方程, 而高 h 把三角形分为两个相似的直角三角形,这两个相似直角三角形和原三角形也相似, 我们可以得知:
$$ {h \over c_1} = { c - c_1 \over h} = {b \over a} $$
所以:
$$ {h \over c_1} = {b \over a} $$
$$ c_1 = {ah \over b} $$
我们把 $c_1$ 代入 ${ c - c_1 \over h} = {b \over a}$:
$$ { c - c_1 \over h} = {b \over a} $$
$$ { cb - ah \over hb} = {b \over a} $$
$$ { cba - a^2h } = {hb^2 } $$
再把 $h = {ab \over c}$ 带入:
$$ cba - {a^3b \over c } = {ab^3 \over c } $$
$$ c^2ba - {a^3b } = {ab^3 } $$
$$ c^2 - {a^2 } = {b^2 } $$
最后移项就可以得到:
$$ {a^2 } + {b^2 }= c^2 $$
现在我们证出了勾股定理,接下来,我们就需要用勾股定理来推导如何已知三角形三边, 来求三角形面积了。