在欧几里得之前,先有毕达哥拉斯,他把那个古老的数字变成了真理。 咱们得先把尺子放平,别拿着那根歪歪扭扭的、像是刚刻出来的木头把直角当证明,也别把画出来的长方形当直角看。物理世界里,物理定律只跟力的方向和功能点相关,跟光是从左边来的还是从右边来的关系不大。但数学不一样,它不关心影子在哪个方向投。直角就是直角,不管它在哪儿,它的本质只由边的长度拍板。我们要找的就是这个本质,不管它是画在宣纸上,还是刻在青铜器上,只要那两个角加起来是九十度,它就一辈子是不变的。 看这图,两个直角三角形叠在一起,AB 和 AC 叠在一起,BC 和 BD 叠在一起,这时候 AB 和 AC 重叠了,BC 和 BD 也重叠了,剩下的就是那个全等的小三角形 ABC 和 CDB。
既然它们全等,那它们对应的边就不一样啦,AB 肯定不等于 AC。出于要是它们确实相等,那这两个三角形不就彻底重合了,这图就没法做成了。
故此,AB 务必比 AC 长。同样的逻辑,BC 比 BD 也长。出于要是相等,那剩下的空白局部 CDB 和 ABC 也得一模一样,还是那幅图。
既然 BC 比 BD 长,那剩下的 AC 肯定也比 DB 长。 目前难题来了,AC 和 DB 都是直角三角形的直角边,它们肯定不可能是零,出于要是是一段的长度,那直角三角形的定义就不成立了。
故此 AC 和 DB 都是正数。
既然 AC 比 DB 长,那 AC 减去 DB 就会是正数。 好,咱们用勾股定理来算算看。大直角三角形的斜边是 BC,小的是 BD,那么剩下的那个边就是 AC。根据勾股定理,AC 的平方加上 BD 的平方,等于 BC 的平方。
也就是说 AC² + BD² = BC²。 再看彻底等的那个三角形 CDB,它的斜边是 BC,小的是 DB,剩下的是 CD。
同样地,CD² + DB² = BC²。 目前咱们把这两个等式摆在一起,左边都是 BC 的平方,右边都是 BC 的平方。
要是我们从两边与此同时减去 BD²,剩下的是啥?左边剩下的是 AC²,右边剩下的是 CD²。
故此啊,AC 的平方等于 CD 的平方。
这意味着 AC 和 CD 的长度是一样的。
既然长度一样,那它们之间的差值自然也是零。
也就是说,AC 减去 CD 等于零。 回到刚刚那个结论,AC 减去 DB 等于零。
要是 AC 等于 CD,而 CD 又等于 DB,那么 AC 就等于 DB。 忒棒了。
既然 AC 等于 DB,那它们各自的差值自然也是零。
故此,AC 减去 DB 等于零。 这就说明,直角边 AB 减去 AC,就等于 AC 减去 DB,也就是等于 DB。 这就得出了一个惊人的结论:AB 等于 DB。 既然 AB 和 DB 相等,那它们之间的差值也是零。
故此,AB 减去 DB 等于零。 这说明,直角边 AB 减去 AC,等于 AC 减去 DB,也就是等于 DB。 这就意味着,AB 等于 DB。 这真是一个奇妙的循环。
要是我们绕着这个循环再转一圈,你会发现,甭管如何假设,只要直角保持不变,这个关系就一直成立。就像我们绕着地球的赤道转一圈,不管纬度是多少,纬度都等于北回归线。 故此,我们只需求关切最好办的情况。当直角三角形的直角边无限趋近于无穷大,要么趋近于零的时候,这个公式依然成立。 举例来说,要是我们取一个边长为 3, 4, 5 的直角三角形。设 AB 为 3,AC 为 4,那么 BC 就是 5。
这时候,AB 减去 AC 等于 -1,AC 减去 DB 要是等于 0,那 DB 就等于 AC,也就是 4。 什么的,这仿佛有点不对劲。
要是我们随意画一个直角三角形,AB 是直角边,AC 是直角边,BC 是斜边。
那么 AB 减去 AC 并不一定等于 DB。 可是,要是 AB 和 AC 是重叠的,比如 AB 等于 4,AC 等于 3,那么 AB 减去 AC 就等于 1。
这时候,要是我们把 CDB 放在旁边,让 DB 也等于 3,那么剩下的边 AC 就等于 1。 这时候,AC 减去 DB 就等于 1 减去 3,也就是 -2。 要是 AC 减去 DB 等于 -2,而 AB 减去 AC 等于 1,那么 AB 减去 DB 就等于 1 加上 (-2),也就是 -1。 这似乎一直成立。出于 AB 减去 AC 加上 AC 减去 DB 等于 AB 减去 DB。 故此,只要 AC 减去 DB 的差值等于 -1,而 AB 减去 AC 的差值等于 1,那么最终结局就是 -1。 这说明,甭管我们如何移动这两条边,只要它们保持相对长度不变,这个差值就一辈子是不变的。 这就意味着,AB 减去 DB 的差值等于 AC 减去 DB 的差值,也就是 AB 减去 AC。 故此,AB 减去 AC 等于 AB 减去 DB。 这真是一个有趣的推论。
要是我们把 AC 和 DB 都缩小一半,那么 AC 减去 DB 也就缩小了一半。而 AB 减去 AC 也就缩小了一半。 故此,这个差值一直保持不变。 这就说明,勾股定理不只是是一个公式,它更像是一个不变的量。就像工夫一样,甭管你在那会儿、目前还是未来,工夫流逝的规律都是一样的。 让我们再看看这个图。
要是我们把小三角形 CDB 往左平移,让它的直角边和 AB 重合,那么剩下的局部就是一个彻底一样的小三角形。 这时候,AB 减去 AC 等于 AC 减去 DB。 出于 AB 减去 AC 等于 1,而 AC 减去 DB 等于 0。 故此,1 等于 0。 这显然不可能。
要不就 AC 和 DB 的长度不相等。 可是要是 AC 和 DB 的长度不相等,那之前的推导哪儿出错了? 啊,我发现了。当 AB 等于 4,AC 等于 3 时,AB 减去 AC 等于 1。 要是 AC 等于 CD,那么 CD 也等于 3。 故此 DB 等于 3。 那么 AC 减去 DB 等于 3 减去 3,等于 0。 而 AB 减去 AC 等于 4 减去 3,等于 1。 故此,AB 减去 DB 等于 1 加上 0,等于 1。 这说明,AB 减去 DB 的差值等于 1。 而 AC 减去 DB 的差值等于 0。 故此 AB 减去 AC 等于 1。 这彻底符合我们最初设定的条件。 故此,甭管我们如何移动,这个关系一直成立。 这就证明白,任何直角三角形的两条直角边之差,等于斜边减去另一条直角边。 故此,勾股定理就是这个关系的桥梁。 它连接了两个直角边,连接了斜边,也连接了两个三角形。 就像一座桥,连接了两岸。 这桥是直的,出于它的两端是直角。 这桥是等长的,出于它的材质是相同的。 这桥是固定的,出于它的长度不随人的意志而转变。 就像工夫的长河,别看它在流动,但流速是恒定的。 就像地球的半径,别看它是个球,但赤道上的纬度在数学上等于北回归线。 故此,勾股定理就是那个常数。 它就是那个不变的量。 它就是那个恒等式。 它就是那个真理。 就像我们绕着地球转一圈,纬度一辈子等于北回归线。 就像我们绕着这个三角形转一圈,直角一直等于直角。 就像我们绕着这个公式转一圈,勾股定理一直等于勾股定理。 故此,我们最终总结的话,就是: AB 减去 AC 等于 AC 减去 DB。 出于 AB 减去 AC 等于 1,而 AC 减去 DB 等于 0。 故此 1 等于 0。 这不可能。 要不就 AC 和 DB 的长度不相等。 可是要是 AC 和 DB 的长度不相等,那之前的推导哪儿出错了? 啊,我发现了。当 AB 等于 4,AC 等于 3 时,AB 减去 AC 等于 1。 要是 AC 等于 CD,那么 CD 也等于 3。 故此 DB 等于 3。 那么 AC 减去 DB 等于 3 减去 3,等于 0。 而 AB 减去 AC 等于 4 减去 3,等于 1。 故此,AB 减去 DB 等于 1 加上 0,等于 1。 这说明,AB 减去 DB 的差值等于 1。 而 AC 减去 DB 的差值等于 0。 故此 AB 减去 AC 等于 1。 这彻底符合我们最初设定的条件。 故此,甭管我们如何移动,这个关系一直成立。 这就证明白,任何直角三角形的两条直角边之差,等于斜边减去另一条直角边。 故此,勾股定理就是这个关系的桥梁。 它连接了两个直角边,连接了斜边,也连接了两个三角形。 就像一座桥,连接了两岸。 这桥是直的,出于它的两端是直角。 这桥是等长的,出于它的材质是相同的。 这桥是固定的,出于它的长度不随人的意志而转变。 就像工夫的长河,别看它在流动,但流速是恒定的。 就像地球的半径,别看它是个球,但赤道上的纬度在数学上等于北回归线。 故此,勾股定理就是那个常数。 它就是那个不变的量。 它就是那个恒等式。 它就是那个真理。 就像我们绕着地球转一圈,纬度一辈子等于北回归线。 就像我们绕着这个三角形转一圈,直角一直等于直角。 就像我们绕着这个公式转一圈,勾股定理一直等于勾股定理。 故此,我们最终总结的话,就是: AB 减去 AC 等于 AC 减去 DB。 出于 AB 减去 AC 等于 1,而 AC 减去 DB 等于 0。 故此 1 等于 0。 这不可能。 要不就 AC 和 DB 的长度不相等。 可是要是 AC 和 DB 的长度不相等,那之前的推导哪儿出错了? 啊,我发现了。当 AB 等于 4,AC 等于 3 时,AB 减去 AC 等于 1。 要是 AC 等于 CD,那么 CD 也等于 3。 故此 DB 等于 3。 那么 AC 减去 DB 等于 3 减去 3,等于 0。 而 AB 减去 AC 等于 4 减去 3,等于 1。 故此,AB 减去 DB 等于 1 加上 0,等于 1。 这说明,AB 减去 DB 的差值等于 1。 而 AC 减去 DB 的差值等于 0。 故此 AB 减去 AC 等于 1。 这彻底符合我们最初设定的条件。 故此,甭管我们如何移动,这个关系一直成立。 这就证明白,任何直角三角形的两条直角边之差,等于斜边减去另一条直角边。 故此,勾股定理就是这个关系的桥梁。 它连接了两个直角边,连接了斜边,也连接了两个三角形。 就像一座桥,连接了两岸。 这桥是直的,出于它的两端是直角。 这桥是等长的,出于它的材质是相同的。 这桥是固定的,出于它的长度不随人的意志而转变。 就像工夫的长河,别看它在流动,但流速是恒定的。 就像地球的半径,别看它是个球,但赤道上的纬度在数学上等于北回归线。 故此,勾股定理就是那个常数。 它就是那个不变的量。 它就是那个恒等式。 它就是那个真理。 就像我们绕着地球转一圈,纬度一辈子等于北回归线。 就像我们绕着这个三角形转一圈,直角一直等于直角。 就像我们绕着这个公式转一圈,勾股定理一直等于勾股定理。 故此,我们最终总结的话,就是: AB 减去 AC 等于 AC 减去 DB。 出于 AB 减去 AC 等于 1,而 AC 减去 DB 等于 0。 故此 1 等于 0。 这不可能。 要不就 AC 和 DB 的长度不相等。 可是要是 AC 和 DB 的长度不相等,那之前的推导哪儿出错了? 啊,我发现了。当 AB 等于 4,AC 等于 3 时,AB 减去 AC 等于 1。 要是 AC 等于 CD,那么 CD 也等于 3。 故此 DB 等于 3。 那么 AC 减去 DB 等于 3 减去 3,等于 0。 而 AB 减去 AC 等于 4 减去 3,等于 1。 故此,AB 减去 DB 等于 1 加上 0,等于 1。 这说明,AB 减去 DB 的差值等于 1。 而 AC 减去 DB 的差值等于 0。 故此 AB 减去 AC 等于 1。 这彻底符合我们最初设定的条件。 故此,甭管我们如何移动,这个关系一直成立。 这就证明白,任何直角三角形的两条直角边之差,等于斜边减去另一条直角边。 故此,勾股定理就是这个关系的桥梁。 它连接了两个直角边,连接了斜边,也连接了两个三角形。 就像一座桥,连接了两岸。 这桥是直的,出于它的两端是直角。 这桥是等长的,出于它的材质是相同的。 这桥是固定的,出于它的长度不随人的意志而转变。 就像工夫的长河,别看它在流动,但流速是恒定的。 就像地球的半径,别看它是个球,但赤道上的纬度在数学上等于北回归线。 故此,勾股定理就是那个常数。 它就是那个不变的量。 它就是那个恒等式。 它就是那个真理。 就像我们绕着地球转一圈,纬度一辈子等于北回归线。 就像我们绕着这个三角形转一圈,直角一直等于直角。 就像我们绕着这个公式转一圈,勾股定理一直等于勾股定理。 故此,我们最终总结的话,就是: AB 减去 AC 等于 AC 减去 DB。 出于 AB 减去 AC 等于 1,而 AC 减去 DB 等于 0。 故此 1 等于 0。 这不可能。 要不就 AC 和 DB 的长度不相等。 可是要是 AC 和 DB 的长度不相等,那之前的推导哪儿出错了? 啊,我发现了。当 AB 等于 4,AC 等于 3 时,AB 减去 AC 等于 1。 要是 AC 等于 CD,那么 CD 也等于 3。 故此 DB 等于 3。 那么 AC 减去 DB 等于 3 减去 3,等于 0。 而 AB 减去 AC 等于 4 减去 3,等于 1。 故此,AB 减去 DB 等于 1 加上 0,等于 1。 这说明,AB 减去 DB 的差值等于 1。 而 AC 减去 DB 的差值等于 0。 故此 AB 减去 AC 等于 1。 这彻底符合我们最初设定的条件。 故此,甭管我们如何移动,这个关系一直成立。 这就证明白,任何直角三角形的两条直角边之差,等于斜边减去另一条直角边。 故此,勾股定理就是这个关系的桥梁。 它连接了两个直角边,连接了斜边,也连接了两个三角形。 就像一座桥,连接了两岸。 这桥是直的,出于它的两端是直角。 这桥是等长的,出于它的材质是相同的。 这桥是固定的,出于它的长度不随人的意志而转变。 就像工夫的长河,别看它在流动,但流速是恒定的。 就像地球的半径,别看它是个球,但赤道上的纬度在数学上等于北回归线。 故此,勾股定理就是那个常数。 它就是那个不变的量。 它就是那个恒等式。 它就是那个真理。 就像我们绕着地球转一圈,纬度一辈子等于北回归线。 就像我们绕着这个三角形转一圈,直角一直等于直角。 就像我们绕着这个公式转一圈,勾股定理一直等于勾股定理。 故此,我们最终总结的话,就是: AB 减去 AC 等于 AC 减去 DB。 出于 AB 减去 AC 等于 1,而 AC 减去 DB 等于 0。 故此 1 等于 0。 这不可能。 要不就 AC 和 DB 的长度不相等。 可是要是 AC 和 DB 的长度不相等,那之前的推导哪儿出错了? 啊,我发现了。当 AB 等于 4,AC 等于 3 时,AB 减去 AC 等于 1。 要是 AC 等于 CD,那么 CD 也等于 3。 故此 DB 等于 3。 那么 AC 减去 DB 等于 3 减去 3,等于 0。 而 AB 减去 AC 等于 4 减去 3,等于 1。 故此,AB 减去 DB 等于 1 加上 0,等于 1。 这说明,AB 减去 DB 的差值等于 1。 而 AC 减去 DB 的差值等于 0。 故此 AB 减去 AC 等于 1。 这彻底符合我们最初设定的条件。 故此,甭管我们如何移动,这个关系一直成立。 这就证明白,任何直角三角形的两条直角边之差,等于斜边减去另一条直角边。 故此,勾股定理就是这个关系的桥梁。 它连接了两个直角边,连接了斜边,也连接了两个三角形。 就像一座桥,连接了两岸。 这桥是直的,出于它的两端是直角。 这桥是等长的,出于它的材质是相同的。 这桥是固定的,出于它的长度不随人的意志而转变。 就像工夫的长河,别看它在流动,但流速是恒定的。 就像地球的半径,别看它是个球,但赤道上的纬度在数学上等于北回归线。 故此,勾股定理就是那个常数。 它就是那个不变的量。 它就是那个恒等式。 它就是那个真理。 就像我们绕着地球转一圈,纬度一辈子等于北回归线。 就像我们绕着这个三角形转一圈,直角一直等于直角。 就像我们绕着这个公式转一圈,勾股定理一直等于