叶智超 整理
三国时期的赵爽创作了《勾股圆方图说》。他画了一张“弦图”(如图1)表述勾股定理,其证明思路:每一个直角三角形称为“朱实”,中间的一个正方形称为“中黄实”,以弦为边的大正方形叫作“弦实”。赵爽将“勾三股四弦五”一般化才形成了真正的勾股定理,其證明过程有图为证(如图2),永载史册。赵爽证明勾股定理的这个方法可谓精妙绝伦,成为将代数和几何紧密结合,使之互不可分的一个典范。这个无字证明(不用数学语言证明)的方法被哈佛大学教授库里奇称为“最省力的证明”。因此,“赵爽弦图”被选为2002年国际数学家大会会徽,现在这个标志也成了中国数学会的标志。
刘徽通过“青朱出入图”(如图3)也证明了勾股定理。同时,他把“赵爽弦图”和“青朱出入图”所蕴含的思想方法总结为“出入相补”原理。“青朱出入图”巧妙地利用了“出入相补”原理,且蕴含动态思想,具有科学创新的意义。
勾股定理启发了人类对数学的深入思考,促成了三角学、解析几何学的建立,为数学的进一步发展拓宽了道路。因此,勾股定理和黄金分割被誉为“几何双宝”,前者好似珠玉,后者堪称黄金。
(作者单位:南京航空航天大学附属初级中学)