葉智超 整理
三國時期的趙爽創(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”,中間的一個正方形稱為“中黃實”,以弦為邊的大正方形叫作“弦實”。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)和幾何緊密結合,使之互不可分的一個典范。這個無字證明(不用數(shù)學語言證明)的方法被哈佛大學教授庫里奇稱為“最省力的證明”。因此,“趙爽弦圖”被選為2002 年國際數(shù)學家大會會徽,現(xiàn)在這個標志也成了中國數(shù)學會的標志。
圖1
圖2
劉徽通過“青朱出入圖”(如圖3)也證明了勾股定理。同時,他把“趙爽弦圖”和“青朱出入圖”所蘊含的思想方法總結為“出入相補”原理。“青朱出入圖”巧妙地利用了“出入相補”原理,且蘊含動態(tài)思想,具有科學創(chuàng)新的意義。
圖3
勾股定理啟發(fā)了人類對數(shù)學的深入思考,促成了三角學、解析幾何學的建立,為數(shù)學的進一步發(fā)展拓寬了道路。因此,勾股定理和黃金分割被譽為“幾何雙寶”,前者好似珠玉,后者堪稱黃金。