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第65章 勾股定理

我国是世界上最早发现勾股定理的国家,但是我们的祖先率先发现这一几何宝藏并非一蹴而就的,而是经历了漫长的岁月,通过长期测量发现的,其间走过了一个由特殊到一般的艰辛过程。

我国的几何起源很早。据考古发现,十万年前的河套人就已在骨器上刻有菱形的花纹;六七千年前的陶器上已有平行线、折线、三角形、长方形、菱形、圆等几何图形。随着生活和生产的需要,越来越多的几何问题摆在我们祖先面前。

四千年前,黄河流域经常洪水泛滥。大禹(公元前21世纪)率众治水,开山修渠,导水东流。在治水过程中,他“左准绳,右规矩”。(这里“规”就是圆规,“矩”就是曲尺,由长短两尺在端部相交成直角合成,短尺叫勾,长尺叫股),运用勾股测量术进行测量。在《周髀算经》中,表明大禹已经知道用长为3:4:5的边构成直角三角形。

到了商高(公元前1120年)所处时代,我国的测量技术及几何水平达到了一定高度。《周髀算经》中,记载着周公与商高的一段对话。商高说:“故折矩以为勾广三,股修四,径隅五。”这里的“勾广”就是勾长,“股修”就是股长,“径隅”就是弦长。就是说,把一根直尺折成矩(直角),如果勾长为3,股长为4,那么尺的两端间的距离,即弦长必定是5。这表明,早在三千年前,我们的祖先就已经知道“勾三股四弦五”这一勾股定理的特例了。

在稍后一点的《九章算术》一书中,勾股定理得到了更加规范的一般性表达。书中的《勾股章》说:“把勾和股分别自乘,然后把它们的积加起来,再进行开方,便可以得到弦。”

从制作工具、测量土地山河到研究天文;从《周髀算经》到《九章算术》,我们的祖先逐渐积累经验,从而发现了勾股定理。为纪念祖先的伟大成就,我国将这个定理命名为勾股定理。

当代中国数学家吴文俊说:“在中国的传统数学中,数量关系与空间形式往往是形影不离地并肩发展着的……17世纪笛卡儿解析几何的发明,正是中国这种传统思想与方法在几百年停顿后的重现与继续。”