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分享:欣赏数学与物理的一致性

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发表于 2017-9-3 12:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
用一道几何证明来说明这个题目。
如图一;直角三角形ABC,∠C是直角,对应三边a,b,c。求证a^2+b^2=c^2。
证明:想象三角形三边是由有形无质的三连杆连接而成。紧贴在水平面上,将某种液体均匀倒入铺满三角形内部,这时由于液体的扩散性,产生对三边的压力。从物理知识知道,这个压力均匀分布在每条杆上。可以认为,每条杆的压力之和作用在其质心(中点)上,其大小正比于每边长度,设为ka,kb,kc.
容易知道,这样的连杆结构是平衡的(即它不会在平面上乱动),以 A为轴点,计算三个力对A的力矩,顺时针为ka×a/2+kb×b/2=k/2×(a^2+b^2)
逆时针为kc×c/2=k/2×c^2,由平衡态可知,k/2×(a^2+b^2)=k/2×c^2,即   a^2+b^2=c^2。■

图二是一个普通的三角形,设∠C=θ,利用上述方法证明余弦定理。这个问题请某些有兴趣的网友完成。

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