数学之书(第2版)
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约公元前600年/毕达哥拉斯定理和毕氏三角形

波哈亚纳(Baudhayana,约公元前800—约公元前740)

毕达哥拉斯(Pythagoras约公元前580—公元前500)

波斯数学家阿图西(Al-Tusi,1201—1274)给出了欧几里得关于毕达哥拉斯定理的一个证明。阿图西是一位多产的数学家、天文学家、生物学家、化学家、哲学家、医生和神学家。

普林顿322号泥版(约公元前1800年),毕达哥拉斯创建数学兄弟会(约公元前530年),月牙求积(约公元前440年),余弦定理(约1427年),维维亚尼定理(1659年)

如今,有的小朋友最先是从1939年的米高梅电影《绿野仙踪》(The Wizard of Oz)的稻草人口中听到毕达哥拉斯定理的,在电影中稻草人终于得到了一个大脑,并背诵了著名的毕达哥拉斯定理。可惜,稻草人背诵的定理是完全错误的!

毕达哥拉斯定理指出,对于任何直角三角形,斜边长c的平方等于两个较短的边长ab的平方和,写成公式为:a2+b2=c2。这个定理的证明方法比任何其他定理都要多,在以利沙·斯科特·卢米斯(Elisha Scott Loomis)的《毕达哥拉斯命题》(Pythagorean Proposition)一书中就收罗了多达367个证明。

毕氏三角形是具有整数边长的直角三角形。边长“3—4—5”就是一个毕氏三角形——直角边长为3和4,斜边长为5,这是唯一的一个三边为连续整数的毕氏三角形,也是唯一具有整数边长,而且边长之和(12)等于其面积(6)的两倍的毕氏三角形。在“3—4—5”之后,下一个直角边为连续整数的毕氏三角形是“21—20—29”,第10个这样的毕氏三角形就很大了,它是“27304197—27304196—38613965”。

1643年,法国数学家皮埃尔·费马(Pierrede Fermat,1601—1665)提出一个问题:能否找到一个毕氏三角形,它的斜边c和两条直角边的和(a+b)的值都是完全平方数。令人吃惊的是,满足这些条件的最小的三个数字是4565486027761、1061652293520和4687298610289。由此看来,下一个这样的三角形将是如此之“大”,如果它的数字是以英尺为单位的话,它的边长将超过地球到太阳的距离!

虽然我们通常将毕达哥拉斯当成这个定理的提出者,但证据表明,这个定理是由印度数学家波哈亚纳在几个世纪前的公元前800年左右,在他的著作《波哈亚纳·苏尔巴经》(Baudhayana Sulba Sutra)中提出来的。此外,古巴比伦人可能更早就知道毕氏三角形了。