Пифагоровыми треугольниками называют такие прямоугольные треугольники, у которых длины катетов и гипотенузы являются целыми числами, и они удовлетворяют теореме Пифагора: сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы. Это можно записать так:
a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2
где:
aa и bb — длины катетов,
cc — длина гипотенузы.
Пример 1: Классический пифагоров треугольник — 3-4-5
Самый известный пифагоров треугольник — это треугольник с катетами длиной 3 и 4 и гипотенузой длиной 5. Проверим теорему Пифагора:
32+42=9+16=25=523^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25 = 5^2
Это треугольник с целыми числами. Он является минимальным пифагоровым треугольником, поскольку его стороны — это наименьшие возможные целые числа, удовлетворяющие теореме Пифагора.
Пример 2: Треугольник 5-12-13
Другим известным примером является треугольник с катетами 5 и 12 и гипотенузой 13. Проверим:
52+122=25+144=169=1325^2 + 12^2 = 25 + 144 = 169 = 13^2
Это также пифагоров треугольник, и он является примером более крупного пифагорового треугольника.
Пример 3: Треугольник 7-24-25
Ещё один пример — треугольник с катетами 7 и 24 и гипотенузой 25. Проверим:
72+242=49+576=625=2527^2 + 24^2 = 49 + 576 = 625 = 25^2
И снова получаем верное равенство, это пифагоров треугольник.
Пример 4: Треугольник 8-15-17
Треугольник с катетами 8 и 15 и гипотенузой 17 — ещё один пример пифагорового треугольника. Проверим:
82+152=64+225=289=1728^2 + 15^2 = 64 + 225 = 289 = 17^2
Также выполняется теорема Пифагора, так что это тоже пифагоров треугольник.
Характеристики пифагоровых треугольников:
Целые числа: Все стороны пифагорового треугольника — целые числа.
Простые множители: Существует множество способов находить пифагоровы треугольники, используя определённые формулы для генерирования таких чисел.
Множество решений: Пифагоровы треугольники могут быть получены не только через известные примеры, но и путём генерации новых через специальные формулы.
Генерация пифагоровых треугольников
Существует несколько методов для нахождения пифагоровых треугольников. Один из них — это метод, основанный на целых числах mm и nn (где m>nm > n):
a=m2−n2a = m^2 — n^2
b=2mnb = 2mn
c=m2+n2c = m^2 + n^2
Тогда треугольник с катетами aa, bb и гипотенузой cc будет пифагоровым. Например:
Для m=3m = 3 и n=2n = 2 получаем:
a=32−22=9−4=5a = 3^2 — 2^2 = 9 — 4 = 5
b=2×3×2=12b = 2 times 3 times 2 = 12
c=32+22=9+4=13c = 3^2 + 2^2 = 9 + 4 = 13То есть, треугольник 5-12-13 — это пифагоров треугольник.
Пример 5: Треугольник 9-40-41
Используя метод генерации, если взять m=5m = 5 и n=4n = 4, получаем:
a=52−42=25−16=9a = 5^2 — 4^2 = 25 — 16 = 9
b=2×5×4=40b = 2 times 5 times 4 = 40
c=52+42=25+16=41c = 5^2 + 4^2 = 25 + 16 = 41
Этот треугольник тоже является пифагоровым.
Бесконечность пифагоровых треугольников
Так как существует бесконечное количество целых чисел mm и nn, то существует бесконечно много пифагоровых треугольников. Например, для различных значений mm и nn можно получить новые и новые такие треугольники.