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初二数学第三章-勾股定理(历史渊源)

1971年,尼加拉瓜发行了十张一套题为“改变世界面貌的十个数学公式”邮票。第一张是人类手指数数图案,其代表的是数的起源,1+1=2意味着着整数的无限延续。第二张就是鼎鼎大名的“勾股定理”,在西方又被称为“毕式定理”,这个定理的重要性无需多言,其不仅是数形结合的典范,还广泛地运用到社会实际生活中。

古埃及很早就有勾股定理的记录,希罗多德在《历史》中写道:“法老(约公元前1300年)把土地分成大小相同的小正方形,然后分给每一个埃及人,同时制定年税的支付并以此作为国家收入的来源。如果一个人的土地被河水冲走,他可以找法老申报所发生的事,然后法老会派人去调查并测量减少的土地数量。这样以后就按剩下土地的比例缴税,我认为,希腊人从埃及人哪里学会了几何计数”。古埃及人就是运用“勾三股四弦五”的方法来确定直角。

古巴比伦的记载更有科学意义,大约公元前1800年的普林斯顿322号楔形泥板记载着15组勾股数组,涉及的勾股数十分巨大,若巴比伦人不熟识勾股定理根本无法靠巧合来凑出这些数字。从这个方面来讲,古巴比伦的数学成就在当时是极为出色的。

上左图是一个“毕达哥拉斯三元数组”的应用实例,用来做出精确的直角,帮忙丈量界定土地。古巴比伦的成就当然不止这些,上右图他们通过勾股定理求得根号2的数值:

我国是发现和研究勾股定理最古老的国家之一。我国古代数学家称直角三角形为勾股形,较短的直角边称为勾,另一直角边称为股,斜边称为弦,所以勾股定理也称为勾股弦定理。《周髀算经》是中国最古老的天文学和数学著作,约成书于公元前1世纪,其中内容可追溯到公元前11世纪西周初期。在数学上的主要成就是介绍并证明了勾股定理。比西方最早提出并证明该定理的公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯学派早了500多年。

相传2500年前,毕达哥拉斯有一次在朋友家里做客时,发现朋友家用砖铺成的地面中反映了直角三角形三边的某种数量关系。这就是“毕达哥拉斯定理”,据说为了庆祝这个发现,毕达哥拉斯命令他的学生宰了一百头牛来庆祝这个伟大的发现,因此勾股定理又被称为“百牛定理”。

世界上有很多国家发行过包含勾股定理的邮票,可见这个定理的广泛性和重要性。那到底什么是“勾股定理”?

勾股定理的发现和证明是数学史上浓墨重彩的一笔。

由勾股定理引出的费马大定理是由费马在1637年所提,猜想内容简单易懂,但却困惑了数学界358年,直到1995年才由英国数学家怀尔斯完美证明。这漫长的证明过程推动了数论的发展,影响了整个数学界的历史。

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