Il teorema di Pitagora

Pitagora di Samo è stato uno dei maggiori matematici dell'antica Grecia, vissuto tra il 580 e il 500 a.C. Egli viaggiò molto e venne in contatto con le conoscenze dei babilonesi, degli indiani e degli egiziani. Fondò una scuola a Crotone, nella Magna Grecia, che era più simile ad una setta segreta in cui i discepoli praticavano la condivisione dei beni oltre che delle conoscenze, erano vegetariani e credevano nella trasmigrazione delle anime. Ma cosa afferma il famoso teorema? Che in un triangolo rettangolo il quadrato costruito sull'ipotenusa è equivalente (ha la stessa area) alla somma dei due quadrati costruiti sui cateti.

Vi sono diverse costruzioni geometriche che dimostrano il teorema di Pitagora. Di seguito trovi un piccolo repertorio: cerca di capire come funzionano.

Si parte dai due quadrati costruiti sui cateti e poi ... 
Henry Perigal, agente di borsa e astronomo dilettante, scoprì questo divertente sistema alla fine del 1800
Questa dimostrazione si basa sul principio della equiscomponibilità: se dallo stesso quadrato togliamo le stesse parti, anche se in modo diverso, le superfici che restano sono equivalenti (stessa area).

 

I teoremi di Euclide

Euclide di Alessandria, vissuto tra il 330 e il 260 a. C., fu uno dei maggiori matematici dell'antichità. Autore del più famoso trattato di geometria: gli Elementi in cui dava sistemazione al sapere matematico del tempo, egli fu uno dei principali maestri del "Museo" di Alessandria, creato in Egitto dal re Tolomeo I, generale di Alessandro Magno.

Ad Euclide vengono attribuiti due famosi teoremi che riguardano il triangolo rettangolo.
L'altezza relativa all'ipotenusa di un triangolo rettangolo lo divide in altri due triangoli rettangoli. Osserva la figura e potrai facilmente capire che questi tre triangoli sono tra loro simili (attenzione devi conoscere i criteri di similitudine dei triangoli).

1° teorema di Euclide: in questo teorema devi prendere in considerazione il triangolo rettangolo iniziale (quello più grande) e ciascuno dei due triangoli rettangoli in cui esso viene tagliato dall'altezza relativa all'ipotenusa. Osserva bene la figura e individua quali sono i lati proporzionali dei due triangoli, ti accorgerai che il cateto del triangolo grande diventa ipotenusa nel triangolo piccolo. La proporzione che puoi scrivere è quindi:
ipotenusa : cateto = cateto : proiezione sull'ipotenusa
Sai che le proporzioni godono della proprietà fondamentale, quindi si può anche scrivere:
cateto x cateto = ipotenusa x proiezione sull'ipotenusa
Ma allora possiamo affermare che il quadrato costruito sul cateto è equivalente (stessa area) al rettangolo che ha per base l'ipotenusa e per altezza la proiezione del cateto sull'ipotenusa... Troppo difficile? Meglio guardare la figura!
Forse ti sarai accorto che applicando questa costruzione ad entrambi i cateti ottieni un'altra dimostrazione del teorema di Pitagora. Poiché Pitagora è vissuto prima di Euclide egli ha però usato probabilmente un altro ragionamento per dimostrare il suo teorema.

2° teorema di Euclide: questa volta devi invece prendere in considerazione i due triangoli rettangoli in cui resta diviso il triangolo iniziale. Hai già visto sopra che essi sono tra loro simili e quindi i lati corrispondenti sono proporzionali e con essi si può quindi scrivere una proporzione:
proiezione 1° cateto : altezza = altezza : proiezione 2° cateto