证法3如图2-18．在直角三角形ABC的斜边AB上向外作正方形ABDE，延长CB，自E作EG⊥CB延长线于G，自D作DK⊥CB延长线于K，又作AF，DH分别垂直EG于F，H．由作图不难证明，下述各直角三角形均与Rt△ABC全等：

△AFE≌△EHD≌△BKD≌△ACB．

设五边形ACKDE的面积为S，一方面S=SABDE+2S△ABC， ①

另一方面

S=SACGF+SHGKD+2S△ABC． ②由①，②

所以c2=a2+b2．

关于勾股定理，在我国古代还有很多类似上述拼图求积的证明方法，我们将在习题中展示其中一小部分，它们都以中国古代家的名字命名．

利用勾股定理，在一般三角形中，可以得到一个更一般的结论．

定理在三角形中，锐角(或钝角)所对的边的平方等于另外两边的平方和，减去(或加上)这两边中的一边与另一边在这边(或其延长线)上的射影的乘积的2倍．

证

(1)设角C为锐角，如图2-19所示．作AD⊥BC于D，则CD就是AC在BC上的射影．在直角三角形ABD中，

AB2=AD2+BD2， ①

在直角三角形ACD中，

AD2=AC2-CD2， ②又

BD2=(BC-CD)2， ③②，③代入①得

AB2=(AC2-CD2)+(BC-CD)2

=AC2-CD2+BC2+CD2-2BC?CD

=AC2+BC2-2BC?CD，即

c2=a2+b2-2a?CD． ④

(2)设角C为钝角，如图2-20所示．过A作AD与BC延长线垂直于D，则CD就是AC在BC(延长线)上的射影．在直角三角形ABD中，

AB2=AD2+BD2， ⑤

在直角三角形ACD中，

AD2=AC2-CD2， ⑥又

BD2=(BC+CD)2， ⑦将⑥，⑦代入⑤得

AB2=(AC2-CD2)+(BC+CD)2

=AC2-CD2+BC2+CD2+2BC?CD

=AC2+BC2+2BC?CD，即

c2=a2+b2+2a?cd． ⑧综合④，⑧就是我们所需要的结论

特别地，当∠C=90°时，CD=0，上述结论正是勾股定理的表述：

因此，我们常又称此定理为广勾股定理(意思是勾股定理在一般三角形中的推广)．

由广勾股定理我们可以自然地推导出三角形三边关系对于角的影响．在△ABC中 初中生物，

(1)若c2=a2+b2，则∠C=90°；

(2)若c2＜a2+b2，则∠C＜90°；

(3)若c2＞a2+b2，则∠C＞90°．

勾股定理及广勾股定理深刻地揭示了三角形内部的边角关系，因此在解决三角形(及多边形)的问题中有着广泛的应用

例1如图2-21所示．已知：在正方形ABCD中，∠BAC的平分线交BC于E，作EF⊥AC于F，作FG⊥AB于G．求证：AB2=2FG2．

分析注意到正方形的特性∠CAB=45°，所以△AGF是等腰直角三角形，从而有AF2=2FG2，因而应有AF=AB，这启发我们去证明△ABE≌△AFE．

证因为AE是∠FAB的平分线，EF⊥AF，又AE是△AFE与△ABE的公共边，所以Rt△AFE≌Rt△ABE(AAS)，

所以AF=AB． ①

在Rt△AGF中，因为∠FAG=45°，所AG=FG，

AF2=AG2+FG2=2FG2． ②

由①，②得AB2=2FG2．

说明事实上，在审题中，条件“AE平分∠BAC”及“EF⊥AC于F”应使我们意识到两个直角三角形△AFE与△ABE全等，从而将AB“过渡”到AF，使AF(即AB)与FG处于同一个直角三角形中，可以利用勾股定理进行证明了．

例2如图2-22所示．AM是△ABC的BC边上的中线，求证：AB2+AC2=2(AM2+BM2)．

证过A引AD⊥BC于D(不妨设D落在边BC内)．由广勾股定理，在△ABM中，

AB2=AM2+BM2+2BM?MD． ①

在△ACM中，

AC2=AM2+MC2-2MC?MD． ②

①+②，并注意到MB=MC，所以

AB2+AC2=2(AM2+BM2)． ③

如果设△ABC三边长分别为a，b，c，它们对应边上的中线长分别为ma，mb，mc，由上述结论不难推出关于三角形三条中线长的公式．

推论△ABC的中线长公式：

说明三角形的中线将三角形分为两个三角形，其中一个是锐角三角形，另一个是钝角三角形(除等腰三角形外)．利用广勾股定理恰好消去相反项，获得中线公式．①′，②′，③′中的ma，mb，mc分别表示a，b，c边上的中线长．

c2=a2+b2．