吳國平:中國最早發現勾股定理,但西方為何不承認

2020-12-11 吳國平數學教育

您知道勾股定理嗎?我想這個問題隨便去問十個人,至少有一半以上的人都能回答出來。勾股定理就是指在任何一個直角三角形中,兩條直角邊的平方之和等於斜邊的平方。

勾股定理是中學數學幾何內容需要學習到一個定理,這個定理在我們解決很多幾何綜合問題時都需要用到,而且很多時候還是解題的關鍵。

不過,很多人不知道的是勾股定理除了拿來做題,更對整個數學發展起到非常重要的作用。具體可以說有以下五個方面對數學發展有著深遠的意義:

一、數形結合思想大家都知道,但你不知道的是勾股定理是歷史上第一個把數與形聯繫起來的定理;

二、無理數是怎麼被發現的?勾股定理就起了關鍵作用,直接導致了第一次數學危機,從而也大大加深了人們對數的進一步理解;

三、現在我們去證明勾股定理會顯得很容易,目前已知勾股定理的的證明方法至少有500種以上,但是勾股定理的證明過程可以說是論證幾何的發端;

四、勾股定理是歷史上第—個給出了完全解答過程的不定方程,同時也直接引出了費馬大定理;

五、歐式幾何的《幾何原本》是數學的聖經,而勾股定理是歐氏幾何的基礎定理,被譽為「幾何學的基石」。

勾股定理是人類早期發現並證明的重要數學定理之一,用代數思想解決幾何問題的最重要的工具之一,也是數形結合的紐帶之一。就是這樣一個這麼重要的定理,其實最早發現是我們中國,因此勾股定理在中國又被稱為「商高定理」,但在國外稱之為畢達哥拉斯定理或畢氏定理,勾股定理為什麼會有這麼多名字呢?

商高是公元前11世紀西周時期的人,當時西周還是屬於奴隸社會時期。當時數學家商高就提出「勾三、股四、弦五」。《周髀算經》中記錄著商高同周公的一段對話。商高說:…故折矩,勾廣三,股修四,經隅五。

這段話意思:當直角三角形的兩條直角邊分別為3(勾)和4(股)時,徑隅(弦)則為5。也就是我們最常說的「勾三股四弦五」,根據該典故稱勾股定理為商高定理。

在中國古代,人們把彎曲成直角的手臂的上半部分稱為"勾",下半部分稱為"股"。

因此,勾股定理的內容最早見於商高的話中,所以當時人們就把這個定理叫作商高定理。

在古代中國勾股定理的應用非常廣泛,如戰國時期的古籍《路史後記十二注》中就有這樣的記載:"禹治洪水決流江河,望山川之形,定高下之勢,除滔天之災,使注東海,無漫溺之患,此勾股之所系生也。"這段話的意思是說:大禹為了治理洪水,使不決流江河,根據地勢高低,決定水流走向,因勢利導,使洪水注入海中,不再有大水漫溺的災害,是應用勾股定理的結果。

在公元3世紀的三國時期,趙爽對《周髀算經》內的勾股定理作出了詳細注釋,記錄於《九章算術》中「勾股各自乘,並而開方除之,即弦」。趙爽製作了一幅「勾股圓方圖」,其中更是運用形數結合思想,詳細的給出了勾股定理的證明。

公元前6世紀,古希臘數學家畢達哥拉斯演繹法證明了勾股定理,比商高晚出生五百多年。

公元前4世紀,古希臘數學家歐幾裡得在編著《幾何原本》時,認為這個定理是畢達哥達斯最早發現的,所以他就把這個定理稱為畢達哥拉斯定理,之後這個定理就在西方學術界流傳開,因而西方人都習慣地稱這個定理為畢達哥拉斯定理。

勾股定理作為一個基本的幾何定理,在很多古文明裡都能找到它的影子,如在公元前約三千年的古巴比倫人就知道和運用勾股定理,美國哥倫比亞大學圖書館內收藏著一塊編號為「普林頓322」的古巴比倫泥板,上面就記載了很多勾股數。

古埃及人在建築宏偉的金字塔和測量尼羅河泛濫後的土地時,也應用過勾股定理。

雖然勾股定理國內外叫法不一樣,但它為人類文明進步作出很大貢獻。隨著社會不斷發展,我們也更加清晰的認識到勾股定理的重要性,不管是在高等數學或其他科學領域都有著廣泛的應用。

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  • 科普:勾股定理為什麼叫勾股定理?
    勾三股四弦五,小學就會學到的勾股定理,看起來好像很簡單。但其實大道至簡,簡潔中往往蘊含著一種美,而這種美來自於更深層次的自然的哲理,也就是所謂的道。中國最早記錄關於勾股定理相關內容的史籍是《周髀算經》。
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    誰是第一個發現勾股定理的人? 勾股定理是怎樣推導出來的?時間:2016-04-13 20:13   來源:川北在線整理   責任編輯:沫朵 川北在線核心提示:原標題:誰是第一個發現勾股定理的人? 勾股定理是怎樣推導出來的?
  • 明明中國人早發現了「勾股定理」,卻為什麼被認為西方人證明的?
    為什麼中國人比西方人很早,就知道了「勾三股四弦五」,但勾股定理作為定理卻被認為是由西方人證明的呢?主要原因就在於勾股定理的證明採用了科學的邏輯思維的方法,而這一點,中國古代的「科學家」、「數學家」是欠缺的。注意是證明勾股定理。
  • 勾股定理是中國人先發現的嗎?
    勾股定理是一個基本的平面幾何定理,在初中的數學課程中,大家都是學過的。勾股定理這個名字很有中國特色,很多人看到以後都會有揚眉吐氣的感覺,覺得這是我們中國人的老祖宗第一個發現的數學定理。那麼,我們從時間順序上來看看吧。
  • 科學網—「勾股定理」的由來
    這個定理有十分悠久的歷史,幾乎所有文明古國(希臘、中國、埃及、巴比倫、印度等)對此定理都有所研究。 勾股定理在西方被稱為畢達哥拉斯定理,相傳是古希臘數學家兼哲學家畢達哥拉斯於公元前550年首先發現的。但畢達哥拉斯對勾股定理的證明方法已經失傳。著名的希臘數學家歐幾裡得在巨著《幾何原本》(第Ⅰ卷,命題47)中給出一個很好的證明。
  • 勾股定理是中國人首先發現的嗎?
    勾股定理是一個基本的平面幾何定理,在初中的數學課程中,大家都是學過的。勾股定理這個名字很有中國特色,很多人看到以後都會有揚眉吐氣的感覺,覺得這是我們中國人的老祖宗第一個發現的數學定理。那麼,我們從時間順序上來看看這個事情的真相吧。
  • 勾股定理——誰是第一個挑戰者?
    關鍵是「勾三股四弦五」這個定理實在是太好記,用起來也太給力了。聽說,這個有用的定理是西周初期時,由當時著名的數學家商高剔除來的。古代中國,數學家們稱直角三角形較短的直角邊為勾,較長的直角邊為股,斜邊就是弦,而32+42=52恰恰證實了勾股定理的準確性。
  • 勾股定理到底是中國人發現的,還是「數學之父」畢達哥拉斯發現?
    據說勾股定理現在大約有500種證明方法,是數學定理中證明方法最多,也是人類最早發現並證明的重要數學定理之一。 那你知道為什麼叫「勾股定理」嗎? 其實是因為,中國古代稱直角三角形為勾股形,並且直角中較小的邊為「勾」,較長的邊為「股」,斜邊為」弦」,所以稱這個定理為:勾股定理,也有人稱商高定理。為什麼又叫「商高定理」呢?
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    下面是《2018初中數學公式之勾股定理的來源和歷史》,僅供參考!   來源     畢達哥拉斯定理是一個基本的幾何定理,傳統上認為是由古希臘的畢達哥拉斯所證明。在中國,《周髀算經》記載了勾股定理的公式與證明,相傳是在商代由商高發現,故又有稱之為商高定理;三國時代的趙爽對《周髀算經》內的勾股定理作出了詳細注釋,又給出了另外一個證明。埃及稱為埃及三角形。
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    勾股定理勾股定理揭示的是直角三角形三邊平方的關係,所以勾股定理只適用於直角三角形,利用勾股定理解題的時候應該注意,首先要先確定直角三角形,再分清直角邊和斜邊,牢記勾股定理的公式,特別是在已知兩邊求第三邊時
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    在歐洲,古希臘數學家畢達哥拉斯最早發現了「勾股定理」,據說為此該學派還殺了一百頭牛來慶賀,故在西方,「勾股定理」除了叫「畢達哥拉斯定理(Pythagoras theorem)」外,又名「百牛定理」。其他的古代文明,如古印度、古阿拉伯也都有勾股定理的記載。
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    ② 包勾股定理的逆定理:有一條邊的平方等於其他兩邊的平方和的三角形是直角三角形。勾股定理最早的文字記載見於歐幾裡得(公元前三世紀)的《幾何原本》第一卷命題47,「直角三角形斜邊上的正方形面積等於兩直角邊上正方形面積之和」。
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    1、學生在具體的生活情境中發現問題,產生疑惑從而開始新知識的探索,養成良好地獨立思考和探究未知的行為習慣。2、用數格子(或割、補、拼等)的辦法和「幾何畫板」操作法體驗勾股定理的探索過程,並能由此猜想出勾股定理,培養學生的探索精神。
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    看了一會兒,畢達哥拉斯連飯都不吃了,直接跑回家,拿起筆來,刷刷幾下,便論證了著名的勾股定理。即直角三角形的兩條直角邊的平方和等於斜邊的平方。 成功論證定理後的畢達哥拉斯非常高興,擺宴席大肆慶祝,一共殺了100頭牛。所以,勾股定理又被稱為「百牛定理」。
  • 教案:數學《勾股定理》
    2.過程與方法目標:經歷用測量和數格子的辦法探索勾股定理的過程,進一步發展學生的合情推理能力.3.情感態度與價值觀目標:通過本節課的學習,培養主動探究的習慣,並進一步體會數學與現實生活的緊密聯繫。教學重點和難點教學重點:了解勾股定理的由來,並能用它來解決一些簡單的問題。
  • [趣味數學]西方的勾股定理之父
    畢達哥拉斯定理(即勾股定理)是畢達哥拉斯的另一貢獻,他的一個學生希帕索斯通過勾股定理發現了無理數,雖然這一發現打破了畢達哥拉斯宇宙萬物皆為整數與整數之比的信條,並導致希帕索斯悲慘地死去,但該定理對數學的發展起到了巨大的促進作用。此外,畢達哥拉斯在音樂、天文、哲學方面也做出了一定貢獻,首創地圓說,認為日、月、五星都是球體,浮懸在太空之中。
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    用數格子(或割、補、拼等)的方法體驗勾股定理的探索過程,理解勾股定理反映的直角三角形三邊之間的數量關係,會初步運用勾股定理進行簡單的計算和實際運用 ;經歷「觀察—猜想—歸納—驗證」的數學過程,並體會數形結合和特殊到一般的思想方法。在探索勾股定理的過程中,體驗獲得成功的快樂。