Terne pitagorica primitiva e dimostrazione per assurdo

Susannap1
Terne pitagorica primitiva e dimostrazione per assurdo (secondo voi è giusto ?)

Diamo per certo che in una terna pitagorica primitiva , $a^2 +b^2 = c^2$
, il prodotto dei due cateti , $ a*b$ , è sempre divisibile per $12$ ;
essendo divisibile per $12$ lo saranno anche per $3$ e per $4$ (giusto ?)

Costruito l’insieme $A$$={x|x= 3* k vv x= 4* k vv x= 12* k , kin(NN-{0})}$
, costituito da 3 e da tutti i suoi multipli , da 4 e da tutti i suoi multipli e da 12 e da tutti i suoi multipli ;


Costruito l’insieme complementare di $A$ rispetto ad $NN$ ,
chiamandolo $B$$=$$(NN\\(A))$$={x in NN|x!=3*k^^x!=2*k ^^x!=12*k,kin(NN-{1})}$


Vogliamo comprovare che si può avere una terna pitagorica primitiva (tesi) solo e solo se $ a*b$ , è sempre divisibile per uno degli elementi di $A$ (ipotesi) .

Ipotizzo , per assurdo , che una terna pitagorica primitiva si possa avere solo e solo se $ a*b$ , è sempre divisibile per uno degli elementi di $B$ .
Ma trovo un contro esempio , nella terna primitiva $3, 4, 5$ , che invalida la nostra ipotesi :
$12$ , infatti , è divisibile solo per $3$ , $4$ e $12$ stesso , tutti elementi dell’insieme $A$ .

C.V.D. , giusto ?

Risposte
Mrhaha
"Susannap":
Terne pitagorica primitiva e dimostrazione per assurdo (secondo voi è giusto ?)

Diamo per certo che in una terna pitagorica primitiva , $a^2 +b^2 = c^2$
, il prodotto dei due cateti , $ a*b$ , è sempre divisibile per $12$ ;
essendo divisibile per $12$ lo saranno anche per $3$ e per $4$ (giusto ?)
...


Come fai a dire che $a*b$ è divisibile per $12$?

Susannap1
E' una cosa già dimostrata (anche se io non te lo sò dimostrare ) , infatti ho premesso " Diamo per certo in una terna pitagorica primitiva che il prodotto dei due cateti dei due cateti è sempre divisibile per 12" ..

Gi81
Faccio molta fatica a capire l'enunciato del tuo "teorema":
se non ho capito male, è il seguente:
Se $ab$ è divisibile per uno degli elementi di $A$, allora $(a,b,c)$ (dove $c=sqrt(a^2+b^2)$) è una terna Pitagorica

Ma ciò non è vero: prendi $a=3$, $b=1$.
Hai $ab=3$, che è divisibile per $3 in A$.
Ma $c=sqrt(10)notin NN$, quindi $(a,b,c)$ non è una terna Pitagorica.

Ma magari ho capito male l'enunciato.

@Mrhaha: la dimostrazione del fatto che $ab$ è divisibile per $12$ non è molto difficile, anche se non brevissima,
se non si conoscono alcune proprietà delle terne Pitagoriche. Se vuoi posso scriverti i punti importanti della dimostrazione, così puoi provare a farla.

Mrhaha
@Gi8 mi farebbe davvero molto piacere,sempre che per te non sia un problema!

Gi81
Allora,
"Teorema 1":
Sia $(a,b,c)$ una terna Pitagorica primitiva ($a,b$ sono i cateti, mentre $c$ è l'ipotenusa).
Allora uno tra $a$ e $b$ è un numero pari, e l'altro è un numero dispari.
Il teorema 1 può essere dimostrato abbastanza comodamente per assurdo.

Nel seguito, quando scrivo la terna Pitagorica $(a,b,c)$ intendo con $a$ il cateto dispari, con $b$ il cateto pari e con $c$ l'ipotenusa, che sarà nesessariamente un numero dispari (è una conseguenza del teorema 1)

"Teorema 2":
$(a,b,c)$ è una terna Pitagorica primitiva $<=> EE m,n in NN-{0}$ primi tra loro, non entrambi dispari, con $m>n$, tali che ${(a=m^2-n^2),(b=2mn),(c=m^2+n^2):}$
Questo è il teorema che rappresenta il cuore del problema.

"Teorema 3":
Sia $(a,b,c)$ terna Pitagorica primitiva. Allora $ab$ è divisibile per $12$
Per dimostrare questo teorema si sfrutta il teorema 2:
conviene scrivere $a$ come $m^2-n^2$ e $b$ come $2mn$. Si dimostra che $ab$ è divisibile per $4$, poi che è divisibile per $3$, da cui la divisibilità per $12$

Se non mi sono spiegato in modo sufficientemente chiaro, o se hai dei dubbi su come procedere, chiedi pure

Susannap1
Gi8 Hhi perfettamente ragione ! ..
Avrei dovuto aggiungere i vincoli che $a$ e $b$ devono essere coprimi , maggiori di 1 , ed uno di loro è pari e l'altro dispari ;
infatti , se sia $a$ che $b$ sono dispari (oppure entrambi pari) a, b e c sono pari, e quindi quella terna pitagorica non può essere primitiva .

Quindi l’enunciato dovrebbe essere :
Se $ab$ è divisibile per uno degli elementi di $A$, ed $a$ e $b$ sono maggiori di 1 , coprimi ed uno di loro è pari e l'altro dispari allora $(a,b,c)$ (dove $c=sqrt(a^2+b^2)$) è una terna Pitagorica primitiva .

Secondo te , la dimostrazione che segue tale enunciato è ok ?

Gi81
"Susannap":
se sia $a$ che $b$ sono dispari... a, b e c sono pari, e quindi quella terna pitagorica non può essere primitiva .
Noti anche tu che c'è qualcosa che non va?

"Susannap":
Quindi l’enunciato dovrebbe essere :
Se $ab$ è divisibile per uno degli elementi di $A$, ed $a$ e $b$ sono maggiori di 1 , coprimi ed uno di loro è pari e l'altro dispari allora $(a,b,c)$ (dove $c=sqrt(a^2+b^2)$) è una terna Pitagorica primitiva .

Secondo te , la dimostrazione che segue tale enunciato è ok ?
Anche questo enunciato non è corretto.
Prendi $a=3$, $b=2$. Tutte le ipotesi del teorema sono rispettate ma $c=sqrt13$

Susannap1
Cavolaccioaccioaccio .. anche stavolta hai ragione :-)

Allora quale potrebbe essere l’enunciato che calza a pennello alla dimostrazione ad esso riferita ?

Non dovrei mica includere anche il vincolo che $a$ e $b$ appartengono ad $A$ , ma se includo tale vincolo nell'enunciato gli altri mi sembrano superflui ..ed il teorema banale .. , secondo te qual'è l'enunciato esatto ?

Susannap1
E se esprimessi l’enunciato cosi :
Se $ab$ è divisibile per uno degli elementi di $A$, in modo tale che anche $a$ e $b$ siano divisibili per uno degli elementi di $A$ , con $a$ e $b$ maggiori di 1 , coprimi ed uno di loro è pari e l'altro dispari allora $(a,b,c)$ (dove $c=sqrt(a^2+b^2)$) è una terna Pitagorica primitiva .

che ne dici ?

Gi81
No, mi spiace ma putroppo non va bene nemmeno questo (controesempio con $a=3$, $b=8$).
Direi che l'enunciato che più si avvicina a quello che vuoi avere tu è il mio teorema 2, che ho scritto nella pagina precedente

Susannap1
uffi' hai ragione :-)
.. adesso vado in cucina ad aiutare a mamma .. che arrivano i parenti .. , domani cerco un nuovo enunciato .. magari raggirando la "frittata" .. ,
intanto buon ferragosto e tantissime grazie :-)

davvero grazie grazie .. ciaoo

Gi81
Prego, figurati. In ogni caso, insisto nel dirti che non si può avere un risultato migliore di questo:
"Teorema 2 modificato":
Siano $a,b in NN-{0}$ tali che
$EE m,n in NN-{0}$ primi tra loro, non entrambi dispari, tali che ${(a=m^2-n^2),(b=2mn):}$
Allora $(a,b,sqrt(a^2+b^2))$ è una terna pitagorica primitiva

Susannap1
ho completamente cambiato enunciato e dimosrazione , cosa ne dici di questo :

Se $k$ è un intero positivo $>2$ sempre divisibile per uno degli elementi di $A$$={x|x= 4* k , kin(NN-{0})}$ , allora $k$ può essere sempre considerato come il cateto maggiore (quello pari) di una terna pitagorica $(a,b,c)$ (dove $c=sqrt(a^2+b^2)$)
e $ b^2=c^2-a^2$ .

Costruito l’insieme complementare di $A$ rispetto ad $NN$ ,
chiamandolo $B$$=$$(NN\\(A))$$={x in NN|x!= 4* k ,kin(NN-{1})}$

Ipotizzo , per assurdo , che $ k$ possa sempre essere il cateto maggiore $b$ di una terna pitagorica
solo e solo se $ k$ , è sempre divisibile per uno degli elementi di $B$ .
Ma trovo un contro esempio , in $ k=6$ .
Se $b=6$ , infatti , la terna $(a,b,c)$ ad essa associata non può essere una terna pitagorica in quanto dimostrato che il cateto maggiore di una terna pitagorica primitiva è sempre divisibile per 4 , di conseguenza anche il cateto maggiore delle terne pitagoriche derivate deve essere sempre divisibile per 4 .

Dunque soso e solo se $k$ è divisibile per uno degli elementi di $A$ , può essere sempre considerato come il cateto maggiore $b$ di una terna pitagorica $(a,b,c)$ . C.V.D.

Sapresti (sicuramente lo saprai ;-) , quindi è meglio dire ptresti , per favore , esprimere meglio l'enunciato e la dimostrazione di tale "teorema" (da 2 soldi) :-)

Mrhaha
"Gi8":
Allora,
[quote="Teorema 1"]Sia $(a,b,c)$ una terna Pitagorica primitiva ($a,b$ sono i cateti, mentre $c$ è l'ipotenusa).
Allora uno tra $a$ e $b$ è un numero pari, e l'altro è un numero dispari.
Il teorema 1 può essere dimostrato abbastanza comodamente per assurdo.

Nel seguito, quando scrivo la terna Pitagorica $(a,b,c)$ intendo con $a$ il cateto dispari, con $b$ il cateto pari e con $c$ l'ipotenusa, che sarà nesessariamente un numero dispari (è una conseguenza del teorema 1)

"Teorema 2":
$(a,b,c)$ è una terna Pitagorica primitiva $<=> EE m,n in NN-{0}$ primi tra loro, non entrambi dispari, con $m>n$, tali che ${(a=m^2-n^2),(b=2mn),(c=m^2+n^2):}$
Questo è il teorema che rappresenta il cuore del problema.

"Teorema 3":
Sia $(a,b,c)$ terna Pitagorica primitiva. Allora $ab$ è divisibile per $12$
Per dimostrare questo teorema si sfrutta il teorema 2:
conviene scrivere $a$ come $m^2-n^2$ e $b$ come $2mn$. Si dimostra che $ab$ è divisibile per $4$, poi che è divisibile per $3$, da cui la divisibilità per $12$

Se non mi sono spiegato in modo sufficientemente chiaro, o se hai dei dubbi su come procedere, chiedi pure[/quote]

Ti ringrazio,e ora ci rifletterò su! :D

Gi81
"Susannap":
Se $k$ è un intero positivo $>2$ sempre divisibile per uno degli elementi di $A$$={x|x= 4* k , kin(NN-{0})}$
Bastava dire: "Sia $k$ positivo e multiplodi $4$ "

"Susannap":
... allora $k$ può essere sempre considerato come il cateto maggiore (quello pari) di una terna pitagorica $(a,b,c)$...
Occhio. Non è vero che il cateto maggiore è sempre quello pari. Prendi ad esempio $(20,99,101)$

L'enunciato potrebbe essere il seguente:
Per ogni multiplo positivo di $4$ c'è almeno una terna Pitagorica primitiva a cui esso appartiene
E' questo che intendevi?

Susannap1
L'enunciato potrebbe essere il seguente: [quote]Per ogni multiplo positivo di $4$ c'è almeno una terna Pitagorica primitiva a cui esso appartiene
E' questo che intendevi?[/quote]

Siiii :-) bene , bravo , ganzo :-)

Ma la mia "pseudo dimostrazione" ad esso relativa è giusta ? può andare ?
Senti , tu ristringi ancor di più il campo perche consideri le terne primitive , io ero partita dalla sola terna (3, 4, 5) + le sue derivate ,cmq hai ragione tu .. tutte le terne pitagoriche primitive hanno un cateto divisibile sempre per 4 .

Dimostrandolo nel modo seguente che un cateto deve essere divisibile sempre per 4 è ok :

Scriviamo $a$ $-=$ $b$ $(mod c)$ per indicare che $c$ divide $a - b$
Se $4$ non divide $x$ allora $x^2$ $-=$ $1$ $(mod 4)$ ma allora se $4$ non divide uno dei due cateti si ha che $a^2 +b^2 -= 2$ $(mod 4)$ e quindi non può fare $c^2 $ (perché per ogni $c^2 $$-=$ $0,1$ $(mod 4)$)

dolce notte .. smack :-)

p.s. : forse ho fatto qualche errore di calcolo ?! :-(

Gi81
"Susannap":
Ipotizzo , per assurdo , che $ k$ possa sempre essere il cateto maggiore $b$ di una terna pitagorica
solo e solo se $ k$ , è sempre divisibile per uno degli elementi di $B$ .
Ma trovo un contro esempio , in $ k=6$ .
Se $b=6$ , infatti , la terna $(a,b,c)$ ad essa associata non può essere una terna pitagorica in quanto dimostrato che il cateto maggiore di una terna pitagorica primitiva è sempre divisibile per 4 , di conseguenza anche il cateto maggiore delle terne pitagoriche derivate deve essere sempre divisibile per 4 .

Dunque soso e solo se $k$ è divisibile per uno degli elementi di $A$ , può essere sempre considerato come il cateto maggiore $b$ di una terna pitagorica $(a,b,c)$ . C.V.D.
Questa dimostrazione fa acqua da tutte le parti.
Devi dimostrare che un cateto è divisibile per $4$ e a un certo punto scrivi che è dimostrato che un cateto della terna pitagorica primitiva è sempre divisibile per $4$. Non bastava scrivere solo quello?
Per il futuro, ti consiglio vivamente di lasciar perdere i tuoi affezionatissimi insiemi $A$ e $B$.

Anche la tua ultima dimostrazione non ha molto senso.
Ti stai perdendo in un bicchiere d'acqua. Perchè fare cose complicate quando ce ne sono di molto più semplici?

Sappiamo che $ab$ è divisibile per $12$, quindi, poichè $a$ è dispari, $b$ (il cateto pari) deve per forza essere divisibile per $4$. Fine

Susannap1
E' vero .. mi perdo in un bicchiere d'acqua .. però fortunatamente ho te come GPS .. grazie :-)

Il fatto è che studio scienze della formazione primaria ed , avendo fatto pure il liceo classico , in matematica stò messa maluccio , ma adoro tanto la matematica degli interi .. , ecco perchè sparo delle "cavolate" incredibili ..

Se per $4$ ed ogni suo multiplo positivo c'è almeno una terna Pitagorica PRIMITIVA a cui esso appartiene (come cateto pari) , posso affermare che se per tutti i multipli positivi di $4$ ci sia soltanto una terna Pitagorica DERIVATA a cui esso appartiene (come cateto pari) , allora ciò implica che il numero dei primi sia una quantità finita perché non è possibile trovare $m,n in NN-{0}$ primi tra loro, non entrambi dispari, con $m>n$, tali che ${(a=m^2-n^2),(b=2mn),(c=m^2+n^2):}$
Nel caso questo enunciato abbia senso (anche se banale) , come dovrei procedere per una sua dimostrazione .

Ciaoo

p.s. : scusa se anche questo n-esimo enunciato è espresso in modo contorto ..
p.s.2 : ma proprio per tutti i multipli di 4 esiste una terna Pitagorica primitiva a cui esso appartiene , oppure esiste un multiplo di 4 che appartiene sicuramente ada una terna pitagorica derivata ma non ad una terna pitagorica primitiva ?

Gi81
"Susannap":
Se per $4$ ed ogni suo multiplo positivo c'è almeno una terna Pitagorica PRIMITIVA a cui esso appartiene (come cateto pari) , posso affermare che se per tutti i multipli positivi di $4$ ci sia soltanto una terna Pitagorica DERIVATA a cui esso appartiene (come cateto pari) , allora ciò implica che il numero dei primi sia una quantità finita perché non è possibile trovare $m,n in NN-{0}$ primi tra loro, non entrambi dispari, con $m>n$, tali che ${(a=m^2-n^2),(b=2mn),(c=m^2+n^2):}$
Non ci ho capito molto.
TI chiederei di spiegarti meglio, ma non voglio che si complichino ulteriormente le cose :-D

"Susannap":
p.s.2 : ma proprio per tutti i multipli di 4 esiste una terna Pitagorica primitiva a cui esso appartiene , oppure esiste un multiplo di 4 che appartiene sicuramente ada una terna pitagorica derivata ma non ad una terna pitagorica primitiva ?
Te l'ho già detto prima:
Per ogni multiplo di $4$ c'è almeno una terna pitagorica primitiva a cui esso appartiene (come cateto pari, ovviamente)

Infatti, se $x$ è un generico multiplo di $4$, allora ${(a=(x/2)^2-1),(b=x),(c=(x/2)^2+1):}$ è una terna pitagorica primitiva (ho preso $m=x/2$, $n=1$).
Ovviamente ce ne possono essere anche altre.

Susannap1
[/quote]Non ci ho capito molto.
TI chiederei di spiegarti meglio, ma non voglio che si complichino ulteriormente le cose :-D [/quote]


ahahah .. bella questa :-) ..

adesso mi schiarisco meglio le idee e poi cerco di esprirmermi al meglio .. non ti aspettare "miracoli" .. :-)


Dolce notte nelle braccia della sorella di Morfeo .. smack :-)

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