《青朱出入图》证明过程是什么?

《青朱出入图》证明过程是什么?

《青朱出入图》证明过程是什么?

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刘徽在证明勾股定理时也是用的以形证数的方法只要把图中朱方(a2)的I移至I′ , 青方的II移至II′ , III移至III′ , 则刚好拼好一个以弦为边长的正方形(c2 ).由此便可证得a2+b2=c2这个证明是由三国时代魏国的数学家刘徽所提出的 。在魏景元四年(即公元 263 年) , 刘徽为古籍《九章算术》作注释 。
在注释中 , 他画了一幅像图五(b)中的图形来证明勾股定理 。
只是具体的分合移补略有不同.刘徽的证明原也有一幅图 , 可惜图已失传 , 只留下一段文字:“勾自乘为朱方 , 股自乘为青方 , 令出入相补 , 各从其类 , 因就其余不动也 , 合成弦方之幂.开方除之 , 即弦也.”后人根据这段文字补了一张图 。大意是:三角形为直角三角形 , 以勾a为边的正方形为朱方 , 以股b为边的正方形为青方 。以盈补虚 , 将朱方、青放并成弦方 。依其面积关系有a^+b^=c^ 。
由于朱方、青方各有一部分在弦方内 , 那一部分就不动了 。以勾为边的的正方形为朱方 , 以股为边的正方形为青方 。以赢补虚 , 只要把图中朱方(a2)的I移至I′ , 青方的II移至II′ , III移至III′ , 则刚好拼好一个以弦为边长的正方形(c的平方 ).由此便可证得a的平方+b的平方=c的平方 。
这个证明是由三国时代魏国的数学家刘徽所提出的 。在魏景元四年(即公元 263 年) , 刘徽为古籍《九章算术》作注释 。在注释中 , 他画了一幅像图五(b)中的图形来证明勾股定理 。
由於他在图中以「青出」、「朱出」表示黄、紫、绿三个部分 , 又以「青入」、「朱入」解释如何将斜边正方形的空白部分填满 , 所以后世数学家都称这图为「青朱入出图」 。亦有人用「出入相补」这一词来表示这个证明的原理 。
青朱出入图的来历
《青朱出入图》证明过程是什么?

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青朱出入图是由我国古代数学家发明 , 用来证明勾股定理的一种工具 。这个证明是由三国时代魏国的数学家刘徽所提出的 。
在魏景元四年(即公元 263 年) , 刘徽为古籍《九章算术》作注释 。
在注释中 , 他画了一幅图的图形来证明勾股定理 。由於他在图中以「青出」、「朱出」表示黄、紫、绿三个部分 , 又以「青入」、「朱入」解释如何将斜边正方形的空白部分填满 , 所以后世数学家都称这图为「青朱入出图」 。亦有人用「出入相补」这一词来表示这个证明的原理 。在历史上 , 以「出入相补」的原理证明勾股定理的 , 不只刘徽一人 , 例如在印度、在阿拉伯世界、甚至乎在欧洲 , 都有出现过类似的证明 , 只不过他们所绘的图 , 在外表上 , 或许会和刘徽的图有些少分别 。
青朱出入图的历史
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勾股定理(也称商高定理)是中国古代天文观测实践中立竿测影的重大发现 , 在中国古代数学、天文历法和工程运用极其广泛 , 影响深远 。最早数学著作记述见于《周髀算经》中周公与商高的对话 。
对话中提及大禹治水时期 , 勾股定理就已经应用于治水工程中 , 还延伸至国家建章立制的政治高度—“故禹之所以治天下者 , 此数之所生也 。
”《周髀算经》中记载 , 周公后人陈子叙述的勾股定理公式为“若求邪至日者 , 以日下为勾 , 日高为股 , 勾股各自乘 , 并而开方除之 , 得邪至日” , 即 。《史记·夏本纪》记载大禹治水:“陆行乘车 , 水行乘船 , 泥行乘橇 , 山行乘檋 。左准绳 , 右规矩 , 载四时 , 以开九州 , 通九道 , 陂九泽 , 度九山 。”其中的规和矩就是运用勾股定理的实用工具之一 。
刘徽在《九章算术注》序言中 , 言及周代运用勾股定理立杆测影:“以南戴日下及日去地为勾、股 , 为之求弦 , 即日去人也 。以径寸之筒南望日 , 日满筒空 , 则定筒之长短以为股率 , 以筒径为勾率 , 日去人之数为大股 , 大股之勾即日径也 。虽夫圆穹之象犹曰可度 , 又况泰山之高与江海之广哉 。