勾股定理在初中平面几何课本中就学习过,其内容如下:“在直角三角形中,斜边(弦)的平方等于两直角边(短者叫勾,长者叫股)平方的和”。

对这一定理的研究,我国古代数学家作出了巨大的贡献。约在公元前100年成书的我国现存最古的一部数学典籍《周髀算经》中记载,在公元前 1100多年我国数学家商高与周公谈话中就明确提出了“勾广三,股修四,弦隅五”,且在同一书中记载的荣方与陈子的问答中,更谈到由勾股求弦的一般方法是 “勾股各自乘,并而开方除之”,可见已给出了普遍的勾股定理。正因为商高首先提出了勾股定理,不少人把该定理称之为商高定理。

在商高定理的研究方面作出贡献的除中国古代数学家外,还有许多别的国家和民族的数学家,特别是古希腊、埃及、印度的数学家。公元前六世纪,古希腊数学家毕达哥拉斯(公元前582年一前497年)是西方第一个证明勾股定理的人,国外常称其为毕达哥拉斯定理,相传当毕氏找到证明商高定理的方法后,欣喜若狂,杀了100头牛祭奉庆贺,故西方人亦称之为“百牛定理”,而毕氏的证明早已失传。古今中外有许多人探索商高定理的证明方法,不但有数学家,还有物理学家,甚至画家、政治家。如赵爽(中)、梅文鼎(中)、欧几里德(希腊)、辛卜松(英)、加菲尔德(美第二十届总统)等等。其证明方法达数百种之多,这在数学史上是十分罕见的。

我国古代数学家商高发现了直角三角形勾、股、弦有3、4、5的关系,故人们称满足勾股弦的各组正整数为商高数。若以方程的观点来看,方程的正整数解称为商高数。商高数除3、4、5外,还有5,12,13;7,24,25;8,15,17;12,35,37;20,21,29等无穷多组。

求方程的整数解实际上是个不定方程问题。关于不定方程的研究我国最早,约在公元50年(东汉初年)成书的数学名著《九章算术》中出现了世界上最早的不定方程问题(“五家共井”问题),且该书给出了多组商高数。我国第三世纪数学家刘徽曾为《九章算术》作注(公元263年),明确给出了商高数的一般公式。古希腊数学家丢番图(公元246年一330年)研究了整系数不定方程的整数解

下一页
阅读全文