Pitágoras demostró que en todos los triángulos rectángulos, sin una sola excepción, la superficie del cuadrado cuyo perímetro es 4·h (h es la longitud de la hipotenusa) es igual a la suma de las superficies de los cuadrados cuyos perímetros son 4·C (C longitud de un cateto) y 4·c (c longitud del otro cateto), por tanto demostró :
S = s1 + s2
Hasta aquí lo que demostró Pitágoras.
Parece ser que hay que recordar que la superficie de todos los cuadriláteros regulares, y el cuadrado lo es, se calcula multiplicando la base por la altura y que la ecuación que expresa este producto es :
S = B·A
ahora bien, no siempre la altura es perpendicular a la base, por lo que la ecuación que sirve para todos los cuadriláteros regulares, siendo C la longitud de cada uno de los dos lados paralelos, que con los dos lados paralelos de longitud B forman el perímetro del cuadrilátero, es :
S = B·C·sen.j
siendo “j” el ángulo que forman los lados B y C.
Hay que recordar que el concepto “superficie” es un concepto geométrico y como tal es un producto de dos longitudes por el seno del ángulo que forman, y que en el caso del rectángulo j = 90º, C = A y sen.90º = 1, y la ecuación geométrica es : S = B·C·sen:90º º B·A·sen.90º.
En el cuadrado por ser A = C = B la ecuación geométrica sigue siendo :
S = B·C·sen.90º = B·A·sen.90º
En este caso la ecuación aritmética, con S = D (uds), (D es un número), B = b (uds) y A = c (uds) por ser sen.90º = 1, podemos expresarla :
D = b·c = b2 = c2
En la que D, b y c son números que cuantifican : D (una superficie), b (una longitud) y c (otra longitud perpendicular a la de b unidades).
Si en la ecuación S = s1 + s2 expresamos estas superficies en unidades de superficie, (números), S = D, s1 = E y s2 = F, es evidente que en la ecuación : D = E + F hay infinitos valores de E y F cuya suma es D y todas las raíces cuadradas de los tres números son tales que ÖD, ÖE y ÖF son las unidades de longitud de los lados de un triángulo rectángulo, por tanto Pitágoras no demostró que : d2 = e2 + f2, esta igualdad ya la conocían los sumerios, los egipcios y el mismo Pitágoras, lo que probablemente no sabían es que con longitudes de “5”, “4” y “3” unidades, (y demás ternas de cuadrados perfectos), SIEMPRE se construye un triángulo rectángulo.
De este teorema se deduce, fácilmente, que sen2.a + cos2.a = 1, para todos los valores de “a”, de donde se deduce que D, E y F son siempre enteros, o múltiplos o submúltiplos de enteros y “d”,“e” y “f” sólo son enteros, los tres, cuando forman una terna pitagórica de enteros, en los demás casos al menos uno es irracional.
Pongamos un ejemplo sencillo, tomemos D = 18 :
18 = 17 + 1 = 16 + 2 = 15 + 3 = 14 + 4 = 13 + 5 = 12 + 6 = 11 + 7 = 10 + 8 = 9 + 9
De acuerdo con el T. de Pitágoras la raíz cuadrada de 18 es la longitud, en cualquier sistema métrico y en cualquier base de numeración, de una hipotenusa y todas las raíces cuadradas de cada pareja que suman 18, lo son de los catetos de ese triángulo.
De las 18 raíces, Ö9 = 3 está repetido, sólo son enteros las de los números (1,4, 9 y 16), es decir sólo hay cuatro enteros y el 3 corresponde a un triángulo isósceles, las otras 16 raíces son números irracionales.
Si D = 25, cuadrado de 5 :
25 = 24 + 1 = 23 + 2 = ····· = 16 + 9 ·····= 13 + 12
de los 24 catetos hay cuatro cuantificados con enteros, pero dos; el 3 y el 4, están en el mismo triángulo, por tanto hay una terna de enteros pitagóricos y sólo hay dos triángulos con uno de sus catetos cuantificado con un entero en los otros 9 los dos catetos, (18), lo están con números irracionales.
Si dn = D = E + F, y D, E y F son enteros, es evidente que si “d” no forma parte de una terna de enteros pitagóricos sólo hay (d-1) valores de E que son potencias de enteros, E = en, y ÖC = fn/2 y todas las raíces n-simas de C, son números irracionales.
Si “d” formara parte de una terna de enteros es evidente que la única terna de enteros posible es la que verifica :
dn = d(n-2)·e2 + d(n-2)·f2
y siempre en < d(n-2)·e2 y fn < dn-2·f2
Por tanto es imposible la ecuación :
A = an = B + C = bn + cn con A, a, B, b, C y c enteros; T. de Fermat.
Otro razonamiento :
Si D = E + F se comprueba que es imposible una terna de enteros (d, e, f), ya que los enteros siempre son raíces cuadradas de otros enteros mayores y por tanto .
sen.a = e/d y sen.b = f/d
por tanto : senn.a = en/dn = E/D y senn.b = fn/dn = F/D
de donde se deduce que :
senn.a + senn.b = 1 = sen2.a + cos2.a = sen2.b +cos2.b
Imposible si no se dan las dos condiciones :
a + b = 90º y n = 2