Пифагоровы тройки
Пифагорова тройка — упорядоченный набор из трёх натуральных чисел \((a,b,c)\), удовлетворяющих следующему однородному квадратному диофантовому уравнению \(a^2+b^2=c^2\).
При этом числа, образующие пифагорову тройку, называются пифагоровыми числами. Названы в честь Пифагора Самосского, хотя открыты задолго до него.
Треугольник, длины сторон которого образуют пифагорову тройку, является прямоугольным и называется пифагоровым треугольником.
Можно найти универсальные формулы для вычисления третьего неизвестного числа. Например, если гипотенуза отличается на 1 от одного из катетов, то по теореме Пифагора:
Раскрыв скобки, получаем:
где \(a\) — известный катет, \(x\) — неизвестный катет, а \(a+1\) — гипотенуза.
Если хочется, чтобы \(x\) было целым числом (Пифагорова тройка), необходимо, чтобы \(2a+1\) было полным квадратом:
Более общий случай — когда гипотенуза отличается от катета на \(k\):
или наоборот, если известен \(x\) и \(k\):
Эти формулы позволяют быстро вычислять неизвестную сторону и даже находить целые тройки для любых \(k\).
Примеры
Имеется 16 примитивных пифагоровых троек с c⩽100:
| (3, 4, 5) | (5, 12, 13) | (8, 15, 17) | (7, 24, 25) |
|---|---|---|---|
| (20, 21, 29) | (12, 35, 37) | (9, 40, 41) | (28, 45, 53) |
| (11, 60, 61) | (16, 63, 65) | (33, 56, 65) | (48, 55, 73) |
| (13, 84, 85) | (36, 77, 85) | (39, 80, 89) | (65, 72, 97) |