再問:請用射影定理證明勾股定理:DS答:

回答: 問DS:請證明勾股定理方外居士2025-02-01 17:02:57

**使用射影定理證明勾股定理的步驟:**

**射影定理(投影定理)**:在直角三角形中,直角邊的平方等於斜邊與該邊在斜邊上的投影的乘積。  
即,若直角三角形的斜邊為 \( c \),兩直角邊為 \( a \) 和 \( b \),且它們在斜邊上的投影分別為 \( d \) 和 \( e \),則:  
\[
a^2 = c \cdot d, \quad b^2 = c \cdot e.
\]

---

**證明過程:**

1. **構造直角三角形**:  
   設直角三角形 \( \triangle ABC \),直角在 \( C \),斜邊為 \( AB = c \),直角邊為 \( AC = b \),\( BC = a \)。  
   從點 \( C \) 作斜邊 \( AB \) 的高 \( CD = h \),垂足為 \( D \)。  
   - 此時,\( AD \) 是 \( AC \) 在斜邊上的投影,記為 \( d \);  
   - \( DB \) 是 \( BC \) 在斜邊上的投影,記為 \( e \)。  
   - 顯然,斜邊被分為 \( AD + DB = AB \),即 \( d + e = c \)。

2. **應用射影定理**:  
   根據射影定理:  
   \[
   AC^2 = AB \cdot AD \quad \Rightarrow \quad b^2 = c \cdot d, \tag{1}
   \]  
   \[
   BC^2 = AB \cdot DB \quad \Rightarrow \quad a^2 = c \cdot e. \tag{2}
   \]

3. **兩式相加**:  
   將式(1)和式(2)相加:  
   \[
   a^2 + b^2 = c \cdot e + c \cdot d = c \cdot (e + d).
   \]  
   由於 \( e + d = c \),代入得:  
   \[
   a^2 + b^2 = c \cdot c = c^2.
   \]

**結論**:  
直角三角形的兩條直角邊的平方和等於斜邊的平方,即:  
\[
\boxed{a^2 + b^2 = c^2}
\]  
**證畢**。

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