葉智超 整理
三國時(shí)期的趙爽創(chuàng)作了《勾股圓方圖說》。他畫了一張“弦圖”(如圖1)表述勾股定理,其證明思路:每一個直角三角形稱為“朱實(shí)”,中間的一個正方形稱為“中黃實(shí)”,以弦為邊的大正方形叫作“弦實(shí)”。趙爽將“勾三股四弦五”一般化才形成了真正的勾股定理,其證明過程有圖為證(如圖2),永載史冊。趙爽證明勾股定理的這個方法可謂精妙絕倫,成為將代數(shù)和幾何緊密結(jié)合,使之互不可分的一個典范。這個無字證明(不用數(shù)學(xué)語言證明)的方法被哈佛大學(xué)教授庫里奇稱為“最省力的證明”。因此,“趙爽弦圖”被選為2002年國際數(shù)學(xué)家大會會徽,現(xiàn)在這個標(biāo)志也成了中國數(shù)學(xué)會的標(biāo)志。
劉徽通過“青朱出入圖”(如圖3)也證明了勾股定理。同時(shí),他把“趙爽弦圖”和“青朱出入圖”所蘊(yùn)含的思想方法總結(jié)為“出入相補(bǔ)”原理?!扒嘀斐鋈雸D”巧妙地利用了“出入相補(bǔ)”原理,且蘊(yùn)含動態(tài)思想,具有科學(xué)創(chuàng)新的意義。
勾股定理啟發(fā)了人類對數(shù)學(xué)的深入思考,促成了三角學(xué)、解析幾何學(xué)的建立,為數(shù)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展拓寬了道路。因此,勾股定理和黃金分割被譽(yù)為“幾何雙寶”,前者好似珠玉,后者堪稱黃金。
(作者單位:南京航空航天大學(xué)附屬初級中學(xué))