歷史的角落:勾股定理如此重要,為何發(fā)現(xiàn)它的人卻籍籍無名?
相信當(dāng)我打出這個題目的時候,就有許多人在心里嘀咕:這人的初中數(shù)學(xué)估計深得看門大爺?shù)恼鎮(zhèn)鳌?/p>
隨著我國教育事業(yè)的普及,幾乎人人都是“高材生”的時代已經(jīng)來到了。
勾股及弦,這兩個非常罕見的雙胞胎也走進了千萬人的視野范圍內(nèi)。
在文言文中,勾股和弦是非常重要的數(shù)學(xué)符號。
直角三角形中,最長的邊是弦,最短的邊是勾,而那個不短也不長的邊則是股。
在等腰直角三角形中,勾和股則是長度一樣的存在。
雖然勾股定理大名鼎鼎,但是大家對發(fā)明勾股定理的人卻幾乎一無所知。
當(dāng)然,其中很大的原因是因為我國很少以“人名”命名發(fā)現(xiàn)。
發(fā)明勾股定理的那個人也不是姓勾名股,更和弦沒什么關(guān)系。
1.隱姓埋名的偉大發(fā)現(xiàn)者
最早發(fā)明勾股定理的人叫做商高,出生于距今兩千五百多年的前的西周。
關(guān)于商高的記載,見于《周髀算經(jīng)》。
按照《周髀算經(jīng)》的記載,商高不僅對勾股定理給出了非常嚴(yán)格且完善的總結(jié),而且還從數(shù)學(xué)角度驗證了勾股定理。
因此這個定理后來也被稱為“商高定理”。
但由于年代久遠,我們已經(jīng)無法對這個史實進行行之有效的實地考察。
因此近現(xiàn)代許多專家就對商高提出了質(zhì)疑,他們不僅否認(rèn)了商高定理,甚至對于商高是否真實出現(xiàn)過都抱有懷疑心態(tài)。
這里由于確實沒有史實驗證,所以筆者也對此不進行過多討論了。
根據(jù)近現(xiàn)代歷史學(xué)家以及考古專家們的不懈努力,考證《周髀算經(jīng)》大約成書于公元前100年左右。
這證明了我國確實是最早發(fā)現(xiàn)勾股定理的國家。
很可惜,由于古人與現(xiàn)代人的思維差異,這本書中記載的證明最終沒有得到專家的認(rèn)可。
但這本書中確實提供了一個大概的思路,這一點是毋庸置疑的。
不過由于證明不詳盡,導(dǎo)致因此商高最終失去了第一個發(fā)現(xiàn)勾股定理的人的資格。
當(dāng)然,關(guān)于這一點我們也不能吹毛求疵。
畢竟由于我古代重道輕器,重視實踐,輕視理論,所以我國古代數(shù)學(xué)史上許多重要的定理都只給出了思路,卻沒有嚴(yán)格的驗證程序。
這也就導(dǎo)致了許多人以假亂真,產(chǎn)生了許多錯誤思路。
今天的國際社會,公認(rèn)的最早發(fā)現(xiàn)勾股定理的人是古希臘著名的數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家畢達哥拉斯。
他早在公元前六世紀(jì)就完成了對勾股定理的驗證。
也正因為畢達哥拉斯的卓越貢獻,國際社會中的“勾股定理”又名“畢達哥拉斯定理”。
但中國數(shù)學(xué)家也不甘落后。
三國時期(公元三世紀(jì)左右),吳國人趙爽用弦圖證明了勾股定理的存在。
這張圖現(xiàn)在成為了我國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)數(shù)學(xué)研究院的logo,也算是給我國數(shù)學(xué)家正了名。
2.神奇的勾股定理
雖然最早發(fā)明勾股定理的人我們無從得知(國際社會公認(rèn)為畢達哥拉斯),但在公元前30世紀(jì)的古巴比倫,就已經(jīng)開始應(yīng)用勾股定理了。
很可惜的是,作為四大文明古國之一的古巴比倫同樣沒有證實。
作為古代最神奇的數(shù)學(xué)定理,勾股定理也是目前世界上存在的證明方法最多的額定理。
據(jù)不完全統(tǒng)計,截止2018年,世界上已經(jīng)有583種勾股定理的證明方法。
后來還出現(xiàn)了一些大佬給出了非常奇葩且獨特的證明法。
也算是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)世界里為數(shù)不多的樂趣了。
3.勾股定理的重要意義
或許勾股定理背后的故事更讓人驚訝。
勾股定理的出現(xiàn)曾經(jīng)引發(fā)數(shù)學(xué)界的一次地震。
這個引起者就是勾股定理的國際公認(rèn)發(fā)明者畢達哥拉斯先生。
在古希臘,畢達哥拉斯以及他的教派對于有理數(shù)有非常虔誠的崇拜。
結(jié)果畢達哥拉斯定理卻引發(fā)出了有理數(shù)的“死對頭”——無理數(shù)。
大家想一下,勾股都為一的直角三角形的弦是多少?
沒錯,就是根號二。
雖然畢達哥拉斯相信真理,但他的流派以及古希臘其他哲學(xué)家可不買賬。
他們認(rèn)為提出無理數(shù)的畢達哥拉斯以及他的流派是邪惡的異端邪說。
不僅如此,勾股定理的出現(xiàn)還是數(shù)學(xué)界一次不折不扣的革命。
勾股定理將數(shù)形第一次真正結(jié)合了起來,讓解析幾何真正出現(xiàn)在了大家的視野里。
此外,勾股數(shù)的誕生也是勾股定理的重要影響。
PS:類似3、4、5等這種勾股數(shù)就是最好的驗證。
后來業(yè)余數(shù)學(xué)家費馬因為勾股數(shù)受到啟發(fā),還提出了在長達三百年內(nèi)都沒有被證明的費馬猜想。
PS:筆者學(xué)高數(shù)時,被一長串的費馬大定律難為過也不是一次兩次了。
三百多年后,經(jīng)過無數(shù)數(shù)學(xué)家嘔心瀝血,費馬大定律終于堂而皇之地走到了眾人的面前。
根據(jù)費馬大定律,我們可以得知:不存在三個正整數(shù)x、y、z滿足x^n+y^n=z^n,n為任意大于二的正整數(shù)。
再說一句,這個定理要和大家糾纏到代數(shù)幾何,其中橢圓曲線更是重災(zāi)區(qū)。
結(jié)語
作為最古老、最偉大的數(shù)學(xué)定理之一,勾股定理的來由就此就結(jié)束了。
雖然作為數(shù)學(xué)的入門知識,勾股定理確實很簡單,但可恨程度還是很高的。
歡迎大家在屏幕下方留下寶貴的意見,廢青工作室與您下期不見不散,部分圖片來自網(wǎng)絡(luò)搜集,侵刪。 文:小昭 審核:夢愚編輯
文獻參考:《二十四史》《史記》《漢書》《后漢書》《戰(zhàn)國策》《左傳》《春秋》《呂氏春秋》等。
本文為一點兒歷史事作者手打,未經(jīng)允許,不得轉(zhuǎn)載。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.