勾股定理的证明方法.docx
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勾股定理的证明方法
勾股定理的证明方法
篇一:
勾股定理16种证明方法
勾股定理的证明(看前5个就可以了)
【证法1】(课本的证明)
做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c,再做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形.
从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a+b,所以面积相等.即
11
a2?
b2?
4?
ab?
c2?
4?
ab
22,整理得a2?
b2?
c2.
【证法2】(邹元治证明)
以a、b为直角边,以c为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积
1ab
等于2.把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使A、e、b三点在一条直线上,b、F、
c三点在一条直线上,c、g、D三点在一条直线上.
∵RtΔhAe≌RtΔebF,∴∠Ahe=∠beF.
∵∠Aeh+∠Ahe=90o,∴∠Aeh+∠beF=90o.∴∠heF=180o―90o=90o.
∴四边形eFgh是一个边长为c的正方形.它的面积等于c2.
∵RtΔgDh≌RtΔhAe,∴∠hgD=∠ehA.
∵∠hgD+∠ghD=90o,∴∠ehA+∠ghD=90o.又∵∠ghe=90o,
∴∠DhA=90o+90o=180o.
2
?
?
a?
b∴AbcD是一个边长为a+b的正方形,它的面积等于.
∴
【证法3】(赵爽证明)
?
a?
b?
2
1
?
4?
ab?
c2
222
2.∴a?
b?
c.page1of9
以a、b为直角边(b>a),以c为斜边作四个全等的直角三角形,则每个直角
1ab2三角形的面积等于.把这四个直角三
角形拼成如图所示形状.
∵RtΔDAh≌RtΔAbe,∴∠hDA=∠eAb.
∵∠hAD+∠hAD=90o,∴∠eAb+∠hAD=90o,
∴AbcD是一个边长为c的正方形,它的面积等于c2.∵eF=Fg=gh=he=b―a,∠heF=90o.
2
?
?
b?
a∴eFgh是一个边长为b―a的正方形,它的面积等于.
12
4?
ab?
?
b?
a?
?
c2
∴2.
∴a?
b?
c.【证法4】(1876年美国总统garfield证明)
以a、b为直角边,以c为斜边作两个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面
1ab2积等于.把这两个直角三角形拼成如图所示形状,使A、e、b三点在一条直线上.
222
∵RtΔeAD≌RtΔcbe,∴∠ADe=∠bec.
∵∠AeD+∠ADe=90o,
∴∠AeD+∠bec=90o.
∴∠Dec=180o―90o=90o.∴ΔDec是一个等腰直角三角形,
12c2它的面积等于.
又∵∠DAe=90o,∠ebc=90o,
∴AD∥bc.
1
?
a?
b?
2
∴AbcD是一个直角梯形,它的面积等于2.1
?
a?
b?
2?
2?
1ab?
1c2
22.∴2
222
∴a?
b?
c.
邮箱:
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【证法5】(辛卜松证明)DD
设直角三角形两直角边的长分别为a、b,斜边的长为c.作边长是a+b的正方形AbcD.把正方形AbcD划分成上方左图所示的几个部分,则正方形AbcD的面积为
?
a?
b?
2?
a2?
b2?
2ab;把正方形AbcD划分成上方右图所示的几个部分,则正方形AbcD的
面积为
222
∴a?
b?
2ab?
2ab?
c,
222
∴a?
b?
c.
【证法6】(梅文鼎证明)
做四个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c.把它们拼成如图那样的一个多边形,使D、e、F在一条直线上.过c作Ac的延长线交DF于点p.
∵D、e、F在一条直线上,且RtΔgeF≌RtΔebD,∴∠egF=∠beD,
∵∠egF+∠geF=90°,
∴∠beD+∠geF=90°,
∴∠beg=180o―90o=90o.
又∵Ab=be=eg=gA=c,∴Abeg是一个边长为c的正方形∴∠Abc+∠cbe=90o.∵RtΔAbc≌RtΔebD,∴∠Abc=∠ebD.∴∠ebD+∠cbe=90o.
即∠cbD=90o.A
又∵∠bDe=90o,∠bcp=90o,
bc=bD=a.
∴bDpc是一个边长为a的正方形.同理,hpFg是一个边长为b的正方形.
邮箱:
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?
a?
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2
1
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4?
ab?
c2
2
2=2ab?
c.
设多边形ghcbe的面积为s,则
1
a2?
b2?
s?
2?
ab,
21
c2?
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2?
ab
2,
∴a?
b?
c.
【证法7】(项明达证明)
做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(b>a),斜边长为c.再做一个边长为c的正方形.把它们拼成如图所示的多边形,使e、A、c三点在一条
直线上.
过点Q作Qp∥bc,交Ac于点p.过点b作bm⊥pQ,垂足为m;再过点F作Fn⊥pQ,垂足为n.∵∠bcA=90o,Qp∥bc,∴∠mpc=90o,c∵bm⊥pQ,
∴∠bmp=90o,∴bcpm是一个矩形,即∠mbc=90∵∠Qbm+∠mbA=∠QbA=90o,
∠Abc+∠mbA=∠mbc=90o,∴∠Qbm=∠Abc,
又∵∠bmp=90o,∠bcA=90o,bQ=bA=c,∴RtΔbmQ≌RtΔbcA.
同理可证RtΔQnF≌RtΔAeF.从而将问题转化为【证法4】(梅文鼎证明).【证法8】(欧几里得证明)
做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们拼成如图所示形状,使h、c、b三点
在一条直线上,连结
bF、cD.过c作cL⊥De,交Ab于点m,交De于点
KL.∵AF=Ac,Ab=AD,∠FAb=∠gAD,∴ΔFAb≌ΔgAD,12
a
∵ΔFAb的面积等于2222
ΔgAD的面积等于矩形ADLm的面积的一半,
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∴矩形ADLm的面积=a.
2
同理可证,矩形mLeb的面积=b.
∵正方形ADeb的面积
=矩形ADLm的面积+矩形mLeb的面积222222
∴c?
a?
b,即a?
b?
c.【证法9】(利用相似三角形性质证明)
如图,在RtΔAbc中,设直角边Ac、bc的长度分别为a、b,斜边Ab的长为c,过点c作cD⊥Ab,垂足是D.
在ΔADc和ΔAcb中,
∵∠ADc=∠Acb=90o,
∠cAD=∠bAc,∴ΔADc∽ΔAcb.
AD∶Ac=Ac∶Ab,
2Ac?
AD?
Ab即.
2
同理可证,ΔcDb∽ΔAcb,从而有bc?
bD?
Ab.
222222?
?
Ac?
bc?
AD?
Db?
Ab?
Ab∴,即a?
b?
c.
2
【证法10】(杨作玫证明)
做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(b>a),斜边长为c.再做一个边长为c的正方形.把它们拼成如图所示的多边形.过A作AF⊥Ac,AF交gT于F,AF交DT于R.过b作bp⊥AF,垂足为p.过D作De与cb的延长线垂直,垂足为e,De交AF于h.
∵∠bAD=90o,∠pAc=90o,∴∠DAh=∠bAc.
又∵∠DhA=90o,∠bcA=90o,AD=Ab=c,
∴RtΔDhA≌RtΔbcA.∴Dh=bc=a,Ah=Ac=b.
由作法可知,pbcA是一个矩形,
所以RtΔApb≌RtΔbcA.即pb=cA=b,Ap=a,从而ph=b―a.∵RtΔDgT≌RtΔbcA,RtΔDhA≌RtΔbcA.∴RtΔDgT≌RtΔDhA.
∴Dh=Dg=a,∠gDT=∠hDA.又∵∠DgT=90o,∠DhF=90o,
∠gDh=∠gDT+∠TDh=∠hDA+∠TDh=90o,∴DgFh是一个边长为a的正方形.
∴gF=Fh=a.TF⊥AF,TF=gT―gF=b―a.
邮箱:
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篇二:
勾股定理16种证明方法
勾股定理的证明
【证法1】(课本的证明)
做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c,再做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形.
从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a+b,所以面积相等.即
a?
b?
4?
2
2
12
,整理得a?
b?
c.
【证法2】(邹元治证明)
以a、b为直角边,以c为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积
2
ab?
c?
4?
2
1
ab
222
1
等于2.把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使A、e、b三点在一条直线上,b、F、c三点在一条直线上,c、g、D三点在一条直线上.
∵RtΔhAe≌RtΔebF,∴∠Ahe=∠beF.
∵∠Aeh+∠Ahe=90o,∴∠Aeh+∠beF=90o.∴∠heF=180o―90o=90o.∴四边形eFgh是一个边长为c的2
正方形.它的面积等于c.
∵RtΔgDh≌RtΔhAe,∴∠hgD=∠ehA.
∵∠hgD+∠ghD=90o,∴∠ehA+∠ghD=90o.又∵∠ghe=90o,
∴∠DhA=90o+90o=180o.
2
?
?
a?
b∴AbcD是一个边长为a+b的正方形,它的面积等于.
ab
2∴.∴a
【证法3】(赵爽证明)
?
a?
b?
2
?
4?
1
ab?
c
2
2
?
b?
c
22
.page1of9
以a、b为直角边(b>a),以c为斜边作四个全等的直角三角形,则每个直角
1
三角形的面积等于2
.把这四个直角三
角形拼成如图所示形状.
∵RtΔDAh≌RtΔAbe,∴∠hDA=∠eAb.
∵∠hAD+∠hAD=90o,∴∠eAb+∠hAD=90o,
∴AbcD是一个边长为c的正方形,它的面积等于c2.∵eF=Fg=gh=he=b―a,∠heF=90o.
2
?
?
b?
a∴eFgh是一个边长为b―a的正方形,它的面积等于.
ab
∴2.
222
∴a?
b?
c.【证法4】(1876年美国总统garfield证明)
以a、b为直角边,以c为斜边作两个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面
1
4?
1
ab?
?
b?
a?
?
c
2
2
积等于2
.把这两个直角三角形拼成如图所示形状,使A、e、b三点在一条直线上.∵RtΔeAD≌RtΔcbe,
∴∠ADe=∠bec.
∵∠AeD+∠ADe=90o,∴∠AeD+∠bec=90o.
∴∠Dec=180o―90o=90o.e∴ΔDec是一个等腰直角三角形,
1c
2
ab
它的面积等于2.
又∵∠DAe=90o,∠ebc=90o,∴AD∥bc.
1
∴AbcD是一个直角梯形,它的面积等于2
1
?
a?
b?
2
.
22∴2.
222
∴a?
b?
c.【证法5】(梅文鼎证明)
做四个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c.把它们拼成如图那样的一个多边形,使D、e、F在一条直线上.过c作Ac的延长线交DF于
?
a?
b?
2
?
2?
1
ab?
1
c
2
邮箱:
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点p.
∵D、e、F在一条直线上,且RtΔgeF≌RtΔebD,∴∠egF=∠beD,
∵∠egF+∠geF=90°,
∴∠beD+∠geF=90°,
∴∠beg=180o―90o=90o.
又∵Ab=be=eg=gA=c,∴Abeg是一个边长为c的正方形∴∠Abc+∠cbe=90o.
∵RtΔAbc≌RtΔebD,∴∠Abc=∠ebD.∴∠ebD+∠cbe=90o.
即∠cbD=90o.bA
又∵∠bDe=90o,∠bcp=90o,
bc=bD=a.
∴bDpc是一个边长为a的正方形.同理,hpFg是一个边长为b的正方形.设多边形ghcbe的面积为s,则
a?
bc
22
2
?
s?
2?
12ab
12
ab,
?
s?
2?
2
2
∴a?
b
【证法6】(项明达证明)
做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(b>a),斜边长为c.再做一个边长为c的正方形.把它们拼成如图所示的多边形,使e、A、c三点在一条
直线上.
过点Q作Qp∥bc,交Ac于点p.过点b作bm⊥pQ,垂足为m;再过点F作Fn⊥pQ,垂足为n.∵∠bcA=90o,Qp∥bc,∴∠mpc=90o,∵bm⊥pQ,∴∠bmp=90o,∴bcpm是一个矩形,即∠mbc=90∵∠Qbm+∠mbA=∠QbA=90o,
∠Abc+∠mbA=∠mbc=90o,∴∠Qbm=∠Abc,
邮箱:
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2
?
c.
又∵∠bmp=90o,∠bcA=90o,bQ=bA=c,∴RtΔbmQ≌RtΔbcA.
同理可证RtΔQnF≌RtΔAeF.从而将问题转化为【证法4】(梅文鼎证明).【证法7】(欧几里得证明)
做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们拼成如图所示形状,使h、c、b三点
在一条直线上,连结
bF、cD.过c作cL⊥De,
交Ab于点m,交De于点
L.∵AF=Ac,Ab=AD,∠FAb=∠gAD,∴ΔFAb≌ΔgAD,1
∵ΔFAb的面积等于2ΔgAD的面积等于矩形ADLm的面积的一半,
2
∴矩形ADLm的面积=a2同理可证,矩形mLeb的面积=b.∵正方形ADeb的面积
=矩形ADLm的面积+矩形mLeb的面积222222
∴c?
a?
b,即a?
b?
c.【证法8】(利用相似三角形性质证明)
如图,在RtΔAbc中,设直角边Ac、bc的长度分别为a、b,斜边Ab的长为c,过点c作cD⊥Ab,垂足是D.
在ΔADc和ΔAcb中,
∵∠ADc=∠Acb=90o,
∠cAD=∠bAc,∴ΔADc∽ΔAcb.
AD∶Ac=Ac∶Ab,b2
即Ac?
AD?
Ab.
2
同理可证,ΔcDb∽ΔAcb,从而有bc?
bD?
Ab.
∴Ac
2
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2
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bc
2
?
?
AD?
Db?
?
Ab?
Ab
2
,即a
2
?
b?
c
22
.
【证法9】(杨作玫证明)
做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(b>a),斜边长为c.再做一个边长为c的正方形.把它们拼成如图所示的多边形.过A作AF⊥Ac,AF交gT于F,AF交DT于R.过b作bp⊥AF,垂足为p.过D作De与cb的延长线垂直,垂足为e,De交AF于h.
邮箱:
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∵∠bAD=90o,∠pAc=90o,∴∠DAh=∠bAc.
又∵∠DhA=90o,∠bcA=90o,AD=Ab=c,
∴RtΔDhA≌RtΔbcA.∴Dh=bc=a,Ah=Ac=b.
由作法可知,pbcA是一个矩形,
所以RtΔApb≌RtΔbcA.即pb=T
cA=b,Ap=a,从而ph=b―a.∵RtΔDgT≌RtΔbcA,RtΔDhA≌RtΔbcA.eb∴RtΔDgT≌RtΔDhA.
∴Dh=Dg=a,∠gDT=∠hDA.又∵∠DgT=90o,∠DhF=90o,
∠gDh=∠gDT+∠TDh=∠hDA+∠TDh=90o,∴DgFh是一个边长为a的正方形.
∴gF=Fh=a.TF⊥AF,TF=gT―gF=b―a.
∴TFpb是一个直角梯形,上底TF=b―a,下底bp=b,高Fp=a+(b―a).用数字表示面积的编号(如图),则以c为边长的正方形的面积为
c
2
?
s1?
s2?
s3?
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=
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2
∵
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s3?
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把②代入①,得
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s8?
s9
2
2
=b?
s?
s=b?
a.222
∴a?
b?
c.
【证法10】(李锐证明)
设直角三角形两直角边的长分别为a、b(b>a),斜边的长为c.做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们拼成如图所示形状,使A、e、g三点在一条直线上.用数字表示面积的编号(如图).
∵∠Tbe=∠Abh=90o,∴∠Tbh=∠Abe.又∵∠bTh=∠beA=90o,
bT=be=b,page5of9
篇三:
勾股定理的十六种证明方法
勾股定理的证明
【证法1】(课本的证明)
做8个全等的直角三角形,
设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c,再做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形.
从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a+b,所以面积相等.即
11
a2?
b2?
4?
ab?
c2?
4?
ab222
22,整理得a?
b?
c.
【证法2】(邹元治证明)
以a、b为直角边,以c为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角
1ab2形的面积等于.把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使A、e、b三点
在一条直线上,b、F、c三点在一条直线上,c、g、D三点在一条直线上.
∵RtΔhAe≌RtΔebF,
∴∠Ahe=∠beF.
∵∠Aeh+∠Ahe=90o,∴∠Aeh+∠beF=90o.∴∠heF=180o―90o=90o.
∴四边形eFgh是一个边长为c的
正方形.它的面积等于c2.∵RtΔgDh≌RtΔhAe,∴∠hgD=∠ehA.∵∠hgD+∠ghD=90o,∴∠ehA+∠ghD=90o.又∵∠ghe=90o,
∴∠DhA=90o+90o=180o.
2
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b∴AbcD是一个边长为a+b的正方形,它的面积等于.
∴
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2
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c2
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2.∴a?
b?
c.
【证法3】(赵爽证明)以a、b为直角边(b>a),以c为斜
边作四个全等的直角三角形,则每个直角
1
ab2三角形的面积等于.把这四个直角三
角形拼成如图所示形状.∵RtΔDAh≌RtΔAbe,
∴∠hDA=∠eAb.
∵∠hAD+∠hAD=90o,∴∠eAb+∠hAD=90o,2∴AbcD是一个边长为c的正方形,它的面积等于c.∵eF=Fg=gh=he=b―a,∠heF=90o.
2
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b?
a∴eFgh是一个边长为b―a的正方形,它的面积等于.
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c2
2∴.
222
∴a?
b?
c.【证法4】(1876年美国总统garfield证明)
以a、b为直角边,以c为斜边作两个全等的直角三角形,则每个直角三角
1ab
形的面积等于2.把这两个直角三角形拼成如图所示形状,使A、e、b三点
在一条直线上.
∵RtΔeAD≌RtΔcbe,
∴∠ADe=∠bec.
∵∠AeD+∠ADe=90o,∴∠AeD+∠bec=90o.∴∠Dec=180o―90o=90o.∴ΔDec是一个等腰直角三角形,
12c2它的面积等于.
又∵∠DAe=90o,∠ebc=90o,∴AD∥bc.
1
?
a?
b?
2
∴AbcD是一个直角梯形,它的面积等于2.
1
?
a?
b?
2?
2?
1ab?
1c2
22.∴2
222
∴a?
b?
c.
【证法5】(梅文鼎证明)
做四个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c.把它们拼成如图那样的一个多边形,使D、e、F在一条直线上.过c作Ac的延长线交DF于点p.
∵D、e、F在一条直线上,且RtΔgeF≌RtΔebD,∴∠egF=∠beD,
∵∠egF+∠geF=90°,
∴∠beD+∠geF=90°,
∴∠beg=180o―90o=90o.又∵Ab=be=eg=gA=c,
∴Abeg是一个边长为c的正方形.∴∠Abc+∠cbe=90o.
∵RtΔAbc≌RtΔebD,
∴∠Abc=∠ebD.∴∠ebD+∠cbe=90o.即∠cbD=90o.又∵∠bDe=90o,∠bcp=90o,
bc=bD=a.
∴bDpc是一个边长为a的正方形.同理,hpFg是一个边长为b的正方形.设多边形ghcbe的面积为s,则
11
c2?
s?
2?
aba2?
b2?
s?
2?
ab,
2,2
222
∴a?
b?
c.
【证法6】(项明达证明)
做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(b>a),斜边长为c.再做一个边长为c的正方形.把它们拼成如图所示的多边形,使e、A、c三点在一条直线上.过点Q作Qp∥bc,交Ac于点p.
过点b作bm⊥pQ,垂足为m;再过点
F作Fn⊥pQ,垂足为n.∵∠bcA=90o,Qp∥bc,∴∠mpc=90o,∵bm⊥pQ,∴∠bmp=90o,∴bcpm是一个矩形,即∠mbc=90o.
∵∠Qbm+∠mbA=∠QbA=90o,
∠Abc+∠mbA=∠mbc=90o,∴∠Qbm=∠Abc,
又∵∠bmp=90o,∠bcA=90o,bQ=bA=c,∴RtΔbmQ≌RtΔbcA.
同理可证RtΔQnF≌RtΔAeF.从而将问题转化为【证法4】(梅文鼎证明).
【证法7】(欧几里得证明)
做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们拼成如图所示形状,使h、c、b三点在一条直线上,连结bF、cD.过c作cL⊥De,
交Ab于点m,交De于点
L.
K∵AF=Ac,Ab=AD,∠FAb=∠gAD,∴ΔFAb≌ΔgAD,12a∵ΔFAb的面积等于2,ΔgAD的面积等于矩形ADLm的面积的一半,
2
a∴矩形ADLm的面积=.同理可证,矩形mLeb的面积=b.
∵正方形ADeb的面积=矩形ADLm的面积+矩形mLeb的面积222222
∴c?
a?
b,即a?
b?
c.
【证法8】(利用相似三角形性质证明)
如图,在RtΔAbc中,设直角边Ac、bc的长度分别为a、b,斜边Ab的长为c,过点c作cD⊥Ab,垂足是D.
在ΔADc和ΔAcb中,∵∠ADc=∠Acb=90o,∠cAD=∠bAc,∴ΔADc∽ΔAcb.
AD∶Ac=Ac∶Ab,
2
即Ac?
AD?
Ab.2
同理可证,ΔcDb∽ΔAcb,从而有bc?
bD?
Ab.
222222
∴Ac?
bc?
?
AD?
Db?
?
Ab?
Ab,即a?
b?
c.
2
【证法9】(杨作玫证明)
做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(b>a),斜边长为c.再做一个边长为c的正方形.把它们拼成如图所示的多边形.过A作AF⊥Ac,AF交gT于F,AF交DT于R.过b作bp⊥AF,垂足为p.过D作De与cb的延长线垂直,垂足为e,De交AF于h.
∵∠bAD=90o,∠pAc=90o,∴∠DAh=∠bAc.又∵∠DhA=90o,∠bcA=90o,AD=Ab=c,
∴RtΔDhA≌RtΔbcA.
∴Dh=bc=a,Ah=Ac=b.
由作法可知,pbcA是一个矩形,所以RtΔApb≌RtΔbcA.即pb=cA=b,Ap=a,从而ph=b―a.
∵RtΔDgT≌RtΔbcA,
RtΔDhA≌RtΔbcA.∴RtΔDgT≌RtΔDhA.
∴Dh=Dg=a,∠gDT=∠hDA.又∵∠DgT=90o,∠DhF=90o,
∠gDh=∠gDT+∠TDh=∠hDA+∠TDh=90o,∴DgFh是一个边长为a的正方形.
∴gF=Fh=a.TF⊥AF,TF=gT―gF=b―a.
∴TFpb是一个直角梯形,上底TF=b―a,下底bp=b,高Fp=a+(b―a).用数字表示面积的编号(如图),则以c为边长的正方形的面积为
c2?
s1?
s2?
s3?
s4?
s5①
1
?
b?
?
b?
a?
?
?
?
a?
?
b?
a?
?
b2?
1ab22,=
∵
s8?
s3?
s4?
s5?
s8?
s9,∴
把②代入①,得
s3?
s4?
b2?
1
a