一块都不多,一块都不少

面积搬了家,
总量会改变吗?

把左边的四块三角形,搬进右边同样大的方框。不能剪开、不能缩放——只靠移动和旋转,让黄色的面积告诉你答案。

问题的来处公元 3 世纪 · 赵爽的弦图

不用量长度,搬动面积也能证明吗?

赵爽为《周髀算经》作注时,用“弦图”解释勾股关系。图形不只是公式的配图:把面积拆开、补上,本身就能成为推理。

读一段背景,带着问题动手

赵爽为《周髀算经》作注时,用“弦图”解释勾股关系。图形不只是公式的配图:把面积拆开、补上,本身就能成为推理。

勾股关系在不同文明中都有悠久历史,不能归为某一个人的独自发现。赵爽的图解展示了用面积说明关系的思路。本页采用四块全等直角三角形的两种拼法,是面积证明的教学呈现,不是古图的逐笔复原。

现在,换你来试四块三角形只移动、旋转,不改变大小。两边外框一样大,拿走相同的四块后,剩下的黄色面积为什么也一样大?

第一次来?先看一次面积搬家

看四块三角形依次搬到新家,再自己试。不用先猜旋转角度。

四块全等三角形 · 两种拼法MOVE · ROTATE · DISCOVER

① 观察左侧 c² → ② 搬走四块全等三角形 → ③ 比较右侧 a²+b²。

原来的家:一块 c²新的家:a² + b²c²a²b²
我想自己拼:选择、旋转和精细拖动

左侧浅色轮廓保留原拼法;右侧灰色区域等待填入三角形。拖动后靠近正确位置会吸附。也可选择一块,旋转到对应朝向,再点“放入对应位置”。拼块聚焦后:方向键移动,R 旋转,Enter 放置。

两边的外框和四块三角形都一样大。扣掉同样的面积,剩余面积当然也一样。

9 + 16 = 25

外框 49 − 四块三角形 24 = 剩余面积 25

搬动的是拼块,守住的是面积

c² = a² + b²5² = 3² + 4² = 25

两块外框面积相同,扣去相同四块三角形,剩下的面积也相同。

已搬入新家
0 / 4
每块三角形面积
6

同一比例尺 · 黄色剩余面积

上条是 c²,下条由 a² 和 b² 共同组成。边长变化会重算,两条总长始终相同。

这次搬家,证明了什么?

左边,四块三角形围出一个边长为 c 的正方形;右边,相同的三角形围出边长为 a 和 b 的两个正方形。外框边长始终是 a+b,所以 c²=a²+b²。

这不是只对 3、4、5 成立的巧合。改变两条直角边,再搬一次,看看这个理由还在不在。

再挑战一下

把 a、b 设成相同长度,然后设成很不相同的长度。为什么形状变化了,“扣掉相同面积”的解释仍然成立?

适用条件:直角三角形。斜边 c 来自 √(a²+b²),拼块保持全等,图形显示允许小范围位置吸附。

先预测,再用证据解释

把这次发现,留给下次的自己

改变两条直角边,搬走同样四块后面积关系还成立吗?

换个条件,再试一次

把a、b先设成相等再设得不同,重新拼图,解释扣掉相同面积的理由。

看哪里?

二维亲手搬动和旋转拼块;三维同步平面拼块,厚度为显示示意。

回到装置再试 ↑

仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。

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先修与两种探索深度

认识直角三角形、全等和正方形面积。

先看现象:选一块三角形,旋转后放入对应位置

再做定量:c²=a²+b²;外框(a+b)²减去4×ab/2。

模型、来源与核验边界

c²=a²+b²;外框(a+b)²减去4×ab/2。

解析核验提示:a=3、b=4得到c²=25;a=b时c²=2a²。

适用范围:只适用于直角三角形;拼块保持全等,显示允许吸附。

中国哲学书电子化计划 ·《周髀算经》(原典阅读入口)(历史/延伸阅读;解析关系见本卡,尚未获外部审阅) ↗

本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。

同一装置,换个角度

空间观察台

上方二维实验负责接线、构造和测量;这里同步呈现当前几何。平面对象置于空间台面,厚度、球体大小及变形显示均为示意,不新增测量值。

三维按需打开;拖动旋转、滚轮缩放,也可用方向键。二维与测量始终可用。