012 约公元前600年 勾股定理与三角形

波达亚纳(Baudhayana,约公元前800 )萨莫斯的毕达哥拉斯(Pythagoras of Samos,约公元前580—约公元前500)

波斯数学家阿杜西(Nasr al-Din al-Tusi)采用欧几里得几何方法证明勾股定理。阿杜西本人是位创造力丰富的数学家、天文学家、生物学家、化学家、哲学家、医师兼神学家。

普林顿 322 号泥板(约公元前1800年),毕达哥拉斯创立数学兄弟会(约公元前530年),月形求积(约公元前440年),余弦定理(约1427年)及维维安尼定理(1659年)

有些小朋友可能是在1939年米高梅电影《绿野仙踪》(The Wizard of Oz)中,当稻草人终于有了自己的大脑并开口背诵勾股定理时,头一次听到这个赫赫有名的定理。唉!可是剧中的稻草人却将这么有名的定理给背错了!

勾股定理指的是在每一个直角三角形中,斜边长 c 的平方必定等于其余较短两边 a 跟 b 的平方和—算式写成 a2+ b2= c2。这是一个被用最多方法证明过的定理,在卢米斯(Elisha Scott Loomis)那本《毕氏命题》(Pythagorean Proposition)中就举例了367种不同的证明方式。

毕氏三角形指的是三边均为整数的直角三角形。“3—4—5”毕氏三角形—即两短边边长分别是 3和4,斜边长为 5—是唯一一个由连续三个整数构成三边的毕氏三角形,也是唯一一个三边长总和数(12)恰为面积数(6)两倍的直角三角形。排在“3—4—5”之后、下一个由连续数字构成边长的毕氏三角形是“21—20—29”;以此类推到第 10 个这样的三角形可就大得多了:“27 304 197—27 304 196—38 613 965。”

法国数学家费马(Pierre de Fermat)在1643 年问了一个问题:请找出一个不论斜边c或者是两短边总和(a+b)都是平方数的毕氏三角形,令人吃惊的是,符合这个条件的最小三个数字分别是:4 565 486 027 761、1 061 652 293 520以及4 687 298 610 289。显然下一个符合上述条件的毕氏三角形将大到若以米为单位的话,其边长将超过太阳与地球之间的距离!

虽然我们都把勾股定理的构成归功给毕达哥拉斯,不过,却有证据显示在更早几世纪的印度数学家波达亚纳(Baudhayana)约在公元前800年就在其所著《波达亚纳绳法经》(Baudhayana Sulba Sutra)上发展这个定理,甚至历史更久远的巴比伦人也早就知道毕氏三角形的特性了。■