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개념지도 / 중등 / 기하

피타고라스 정리

the Pythagorean theorem 중3 앞으로

직각삼각형에서 a²+b²=c²

한 문장 직관 — 이것만 남으면 성공

직각삼각형에서 빗변 위의 정사각형 넓이 = 나머지 두 정사각형 넓이의 합. 길이의 관계가 아니라 넓이의 관계다.

피타고라스 — 길이가 아니라 넓이의 관계a+b=c 가 아니다. 정사각형 칸을 세어 보면 안다.
a² = 9b² = 16c² = 253² + 4² = 9 + 16 = 25 = c²c = √25 = 5.00 (a+b = 7 이 아니다)

a+b=c 가 아니다. 각 변 위 정사각형의 넓이를 세면 a²+b²=c².

왜 중요한가

아이가 스스로 증명하는 첫 정리. 거리 공식·삼각함수·벡터 크기의 뿌리

예시

3-4-5, 5-12-13. 운동장 30×40 대각선 50. TV 55인치는 대각선

백지에 해볼 것 A4 한 장

직각삼각형 4개를 (a+b) 정사각형 안에 배치 → 가운데 c². 식 정리는 아이가. 40분 잡기

준비물 · 모눈종이 / 가위

핵심 식

좌표 거리 = 피타고라스

흔한 오개념 — 여기서 막힌다

✗ a+b=c 인 줄 안다.

왜 이렇게 생각하나
길이니까 더할 것 같아서.

어떻게 깨뜨리나
3,4,5 삼각형에서 3+4=7≠5. 제곱해야 맞는다. 정사각형 그림으로 확인.

✗ 아무 삼각형에나 쓸 수 있다.

왜 이렇게 생각하나
조건을 안 봐서.

어떻게 깨뜨리나
직각삼각형에서만. 아니면 코사인법칙이 필요하다.

대표 예제

백지 훈련 단계 — 순서대로 시키면 됨

  1. 모눈종이에 3,4,5 직각삼각형을 그린다.
  2. 각 변 위에 정사각형을 그리고 칸 수를 센다 → 9, 16, 25.
  3. 9+16=25 를 확인.
  4. 가능하면 넓이 재배열 증명(정사각형 조각 옮기기)을 직접 해본다.

확인 질문 — 답하면 통과

발견의 순서 — 왜 이게 필요했나

바빌로니아 점토판 Plimpton 322(기원전 1800년)에 피타고라스 수가 이미 적혀 있다. 피타고라스보다 1000년 이상 앞선다. 증명법은 현재 400가지 이상 알려져 있다.

어디에 쓰이나

  • TV 인치
  • 건축 직각 확인(3-4-5 법칙)
  • GPS 거리 계산
  • 화면 해상도

다음으로 어떻게 이어지는가

거리 공식 → 삼각비 → 삼각함수 → 벡터의 크기 → 대학의 노름(norm). "거리"라는 개념의 원형.