你知道「(a+b)平方=a方+2ab+b方」,以及「勾股定理」的原理嗎?

2020-12-05 學個習

相信只要是上過初中的同學,對於「(a+b)平方=a平方+2ab+b平方」這個公式肯定都很熟悉(不熟悉的請自行請教自己的體育老師),但是,對於它的原理可能有人會不知道!

所以,今天給大家介紹下這個公式究竟是怎麼來的,同時,還會解釋下我們非常熟悉的勾股定理。以及這裡面蘊含的思想又是什麼?

最關鍵的不是讓大家知道這兩個公式的原理,而是掌握這種數學思想,這對於我們的中考以及高考做題都至關重要,可以讓我們花更少的時間快速做題,這對於分秒必爭的中高考考場來說,至關重要!

首先,在初中的時候,我們可以將這個公式一般看作兩個數的乘法。

分別是:( a+b ) x( a+b )

然後,挨個相乘再相加就有了如下等式:

(a+b)方=a方+2ab+b方

我們下面再開始講這個等式是怎麼來的,原理是什麼,也可以理解為簡單的證明。

我們首先作一條線,命名為l,並且將這條線分為兩部分,a與b,那麼,這條線的長度就等於a+b,如下圖所示:

接著,我們再以這條線為邊,作一個正方形,並且,同時在線上標出a與b,如下圖所示:

做完正方形以後,我們用虛線將正方形進行劃分。相信大家可能都已經發現了,主要分為以下四部分:

①:邊長為a的正方形②:邊長為b的正方形③:長為b,寬為a的長方形④:長為b,寬為a的長方形然後,我們依次求出這四部分圖形的面積,非常簡單,分別為a平方、b平方、ab、ab,示意圖如下所示:

最後,再將這四個部分加起來,是不是就有了a平方+2ab+b平方了呢?

那麼,為啥說「(a+b)平方=a平方+2ab+b平方」呢?聰明的孩子肯定已經知道了,那就是正方形的面積公式。

以a+b為邊長的正方形面積不就是(a+b)平方嗎?而劃分出來的四部分面積加起來,剛好也是同一個正方形的面積。

所以說,(a+b)平方=a平方+2ab+b平方肯定是成立的,以上就是(a+b)平方=a平方+2ab+b平方的原理,大家學會了嗎?

同樣的道理,我們還可以算出(a-b)平方呢!大家不妨可以自己試一試,然後在評論區留下你的答案,看看是不是對的!

下面再看一個我們最熟悉的「勾股定理:a平方+b平方=c平方」,看看到底是怎麼推導出來的。

直接看下面這張圖

還是先以( a+b)為邊長作一個正方形,然後再將各個邊長的分界點連起來,如上圖所示。

那麼,我們依舊採用與前一個等式證明一樣的原理,還是算大正方形的面積,以及各個部分的面積,再讓兩部分面積相等!

最外面大的正方形面積還是(a+b)平方,計算裡面的小正方形面積為c平方。

那麼,剩下的四個等大的三角形,每一個的面積是1/2*ab,則四個的總面積為:4x1/2ab=2ab

然後,正方形總面積與各部分面積和相等,可以推出以下公式:

c平方+2ab=(a+b)平方

展開化簡,兩邊消去2ab,即可得到勾股定理公式:a平方+b平方=c平方

是不是超級簡單呢?

那麼,通過這兩個等式的證明,不知道大家有沒有發現運用的原理,其實,非常簡單,那就是「數形結合、數形轉換」的原理。

所以,這篇文章不只是為了給大家講這麼簡單的兩個公式,我們的目的在於為大家傳達這種數形轉換思想的重要性。

這種思想,對於我們理解初高中數學概念非常重要,同時,也可以擴展到高中做題上,也就是我們常說的數形結合法。

往往很多特別抽象的定理以及等式,理解起來可能又抽象又困難,但是,只要用圖形的方式來把它畫出來以後,往往一目了然。

這就是幾何的魅力所在,大部分數學題,即使是競賽題,50%都是可以轉換為幾何題來做。

所以,建議同學們在培養這種思想上多下功夫,這不光可以鍛鍊大家的思維能力,還能為將來巧妙快速做題打下基礎,在中高考中讓自己脫穎而出,很多方法就是這麼一點點積累出來的!

量變才能引起質變!

相關焦點

  • 八年級數學,勾股定理及逆定理的證明,會用的人多會證明的人少!
    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。這次課介紹勾股定理的幾種常見證明方法及逆定理的證明方法。勾股定理現約有500多種證明方法,是數學定理中證明方法最多的定理之一。
  • 出入相補原理,數學江湖中的「獨孤九劍」
    其實在數學江湖中也有一套「獨孤九劍」,那便是被譽為「中國數學聖經」的《九章算術》,而劉徽便是具有掌控這一劍法人的第一人,尤其證明勾股定理給出「青朱出入圖」,將青、朱兩塊移出,拼入,便很簡單地證明了勾股定理。什麼是勾股定理?簡而言之就是,直角三角形兩直角邊的平方和等於斜邊的平方。早在4000多年前,中國的大禹曾在治理洪水的過程中利用勾股定理來測量兩地的地勢差。
  • 《勾股定理》教學設計
    《勾股定理》教學設計一、教學目標【知識與技能】了解勾股定理的不同證明方法,理解勾股定理內容並能夠應用公式解決實際問題。【過程與方法】通過小組合作學習探究數學定理的證明過程,在過程中了解數學中的數形結合思想。
  • 勾股定理就是勾三股四弦五?你真的了解勾股定理的前世今生嗎?
    我們現在所熟知的勾股定理,早在公元前11世紀,就已經由周朝數學家商高提出了「勾三、股四、弦五」的說法,因而我們又稱勾股定理為「商高定理」。迄今為止,經過漫長歲月的沉澱,勾股定理現已經出現了大約500餘種證明方法,也是數學定理中證明方法最多、證明思路最全的定理之一。
  • 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?
    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?
  • 初二專題:如何巧記勾股數?你對勾股定理綜合題真的都會麼?
    同學們好,今天要分享的是初二下學期第二章內容,勾股定理。勾股定理這章節的內容不難。主要就勾股定理,勾股逆定理,和勾股數,以及它的綜合應用。難點在於勾股定理和其他知識點結合的綜合應用題。綜合題是需要同學們對初二上學期學的三角形那章節的內容要比較熟悉,且能熟悉小編之前分享的幾個模型。這樣才能把綜合題做好。
  • 中考數學,「勾股定理」必考點
    01   勾股定理   內容:直角三角形兩直角邊的平方和等於斜邊的平方;   表示方法:如果直角三角形的兩直角邊分別為a,b,斜邊為c,那麼:兩直角邊的平方和等於斜邊的平方   02   勾股定理的證明   勾股定理的證明方法很多,常見的是拼圖的方法   用拼圖的方法驗證勾股定理的思路是   ①圖形進過割補拼接後,只要沒有重疊,沒有空隙,面積不會改變   ②根據同一種圖形的面積不同的表示方法,列出等式,推導出勾股定理
  • [趣味數學]陳子測日與勾股定理之發現
    他的測量方法原理如圖1所示。     圖 1  其中,S表示太陽,I表示日下點,AC和DF均表示髀,即測量用的標杆。C、F、I在同一直線上。b是髀豎立在F處的影長,a+b是髀豎立在C處的影長。髀長h是已知的,a、b、d均可實際量出。
  • 初中數學:完全平方、勾股、面積公式在解三角形不等關係中的運用...
    初中數學中,解三角形一直是不怎麼令人愉快的事,一則它涉及知識點眾多:全等三角形、相似三角形、勾股定理等邊邊、角角、邊角關係;二則命題方式層出不窮,總有些讓人意外的「驚喜」……其實,無論題目是如何千變萬化的,但萬變不離其宗,定義、公式、定理等基礎知識是不變的,考來考去,也無非是對基礎知識點及其運用的考察
  • 八年級數學,直角三角形,勾股定理考點及知識點
    知識·規律·方法①勾股定理的應用用於直角三角形中,斜邊的平方等於兩條直角邊的平方和。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。勾股定理揭示了直角三角形的三邊之間的關係,對於線段的計算,常可由勾股定理列方程進行求解;對於涉及平方關係的等式證明,可根據勾股定理進行論證;對於已知三角形的三邊的長,要判斷其形狀,則可根據勾股定理的逆定理通過計算進行判定,如果在問題的條件中發現與勾股定理極為類似的形式,就應設法將所涉及的線段集中於一個直角三角形中,或者設法構建出這個直角三角形,再進行證明.
  • 初二上學期,直角三角形滿足勾股定理,那麼銳角、鈍角三角形呢
    我們知道直角三角形三邊滿足:斜邊的平方等於兩直角邊的平方和。那麼,銳角三角形與鈍角三角形的三邊滿足什麼條件呢?1.銳角三角形三邊平方之間的關係我們先來研究下,銳角三角形三邊的平方滿足什麼關係。設CD為x,則有BD=a-x在直角三角形ACD中,根據勾股定理,有AD^2=AC^2-CD^2=b^2-x^2,在直角三角形BCD中,根據勾股定理,有AD^2=AB^2-BD^2=c^2-(a-x)^2,即b^2-x
  • 知乎熱議:如何看待人教版教材用愛因斯坦相對論證明勾股定理?
    據說,勾股定理也曾經引起了這位著名物理學家的濃厚興趣,與大家不同的是,愛因斯坦是用相對論來證明勾股定理的。假設直角三角形三條邊為a,b,c,過直角頂點做斜邊c的垂線段。假設原三角形面積為E,根據相對論,有E=mc²同理,內部分割出來的兩個三角形的面積分別是E(a)=ma²,E(b)=mb²,因為內部兩個三角形拼成原三角形,所以E=E(a)+E(b)也就是,mc²=ma²+mb²,兩邊約去m,就得到了勾股定理c²=a²+b²這當中的錯誤確實令人髮指
  • 勾股定理已有400多種證明方法!你知道幾種呢?
    相信「勾股定理」是眾所周知的,但要問如何證明,可能要懵倒一片。要說對勾股定理最熟悉的人群,那一定是即將參加高考的高中生。那又有多少學生能給出正確答案呢?著名的解析數論專家潘承彪先生,曾在1979年高考數學卷上出題:請敘述並證明勾股定理。讓人意外的是,題目的正答率不足1%。
  • 用圖形理解函數:完全平方公式即(a-b)的平方或(a+b)的平方,永遠都等於一個正方形面積?
    完全平方公式即(a+b)²=a²+2ab+b²、(a-b)²=a²-2ab+b²。該公式是進行代數運算與變形的重要的知識基礎,是因式分解中常用到的公式。該知識點重點是對完全平方公式的熟記及應用。難點是對公式特徵的理解(如對公式中積的一次項係數的理解等)。
  • 愛因斯坦相對論證明勾股定理,人教版數學教材引圍觀
    勾股定理是什麼,人人都知道:在平面上的一個直角三角形中,兩個直角邊邊長的平方加起來等於斜邊長的平方。如果設直角三角形的兩條直角邊長度分別是 a 和 b,斜邊長度是 c,那麼可以用數學語言表達為「a⊃2;+b⊃2;=c⊃2;」。
  • 初中數學:勾股定理,你真的了解它的由來嗎?
    01原來在中國古代,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」.於是我國古代學者就把直角三角形中較短直角邊稱為「勾」,較長直角邊稱為「股」,斜邊稱為「弦」.由於此命題反映的正好是直角三角形三邊的關係,所以叫做勾股定理
  • 「從愛因斯坦質能關係式推出勾股定理」之荒謬
    愛因斯坦證明過勾股定理還真是歷史事實,但那是他11歲時的天才萌發,離他發明相對論還有15年之久,談何以相對論證明勾股定理?一本著名的科學史著作《分形、混沌和指數律(Fractals, chaos, power laws)》,論述了勾股定理(西方稱之為畢達哥拉斯定理)的由來,其中介紹了愛因斯坦的證明。
  • 「從愛因斯坦質能關係式推出勾股定理」之荒謬
    愛因斯坦發表過這樣的證明嗎?他因此而震驚了國際數學界了嗎?物理界和數學界的朋友們聽到這裡都目瞪口呆:謊言就這樣明目張胆地寫入堂而皇之的官方教科書裡?二,愛因斯坦對勾股定理的天才論證2事實又是如何呢?愛因斯坦證明過勾股定理還真是歷史事實,但那是他11歲時的天才萌發,離他發明相對論還有15年之久,談何以相對論證明勾股定理?
  • 基本不等式a+b≥2√ab規律性的拓展以及證明過程
    c ≥√ab+√ac+√bc證明:a+b+c=1/2(a+b+a+c+b+c),根據基本不等式a+b≥2√ab,所以a+b+c≥1/2(2√ab+2√ac+2√bc),所以有a+b+c≥√ab+√ac+√bc成立,若且唯若a=b=c時等號成立,a,b,c∈R+。
  • 4000年前人們發現了」勾股定理」,然後它紮根於數學的這些地方.
    什麼原理呢?勾股定理能出合理解釋。 勾股定理:直角三角形的兩條直角邊的平方和等於斜邊的平方。反之,如果一個三角形,其中兩條邊的平方和等於另一邊的平方,那麼,這個三角形是直角三角形。所以,√2的發現大大促使了數學家發現無理數的進程,而√2的發現無疑是依賴「勾股定理」的。