Teorema de Pitágoras

Pitágoras
Pitágoras

 

Hace más de dos mil años, se descubrió un hecho asombroso sobre triángulos:

Si el triángulo tiene un ángulo recto (90°)...

... y pones un cuadrado sobre cada uno de sus lados, entonces...


... ¡el cuadrado más grande tiene exactamente la misma área que los otros dos cuadrados juntos!


Pitágoras

Se llama "Teorema de Pitágoras" y se puede escribir en una pequeña ecuación:

a2 + b2 = c2

Pitágoras a^2 + b^2 = c^2

Nota:

Definición

El lado más largo del triángulo se llama "hipotenusa", así que la definición formal es:

En un triángulo rectángulo:
el cuadrado de la hipotenusa es igual a
la suma de los cuadrados de los otros dos lados.

¿Seguro... ?

Veamos si funciona con un ejemplo.

Ejemplo: Un triángulo "3,4,5" tiene un ángulo recto.

triángulo 3, 4, 5

Veamos si las áreas son las mismas:

32 + 42 = 52

Calculando obtenemos:

9 + 16 = 25

¡sí, funciona!

triángulo 3, 4, 5 lego

¿Por qué es útil esto?

Si sabemos las longitudes de dos lados de un triángulo con un ángulo recto, el Teorema de Pitágoras nos ayuda a encontrar la longitud del tercer lado. (¡Pero recuerda que solo funciona en triángulos rectángulos!)

¿Cómo lo uso?

Escríbelo como una ecuación:

abc triángulo   a2 + b2 = c2


Ahora puedes usar álgebra para encontrar el valor que falta, como en estos ejemplos: 

Ejemplo: Resuelve este triángulo

right angled triangle 5 12 c

Comienza con:a2 + b2 = c2
Sustituye lo que conoces:52 + 122 = c2
Calcula los cuadrados:25 + 144 = c2
25+144=169:169 = c2
Voltea los lados:c2 = 169
Raíz cuadrada en ambos lados:c = √169
Calcula:c = 13

También puedes leer sobre Cuadrados y Raíces Cuadradas para ver porqué 169 = 13

Ejemplo: Resuelve este triángulo.

right angled triangle 9 b 15

Comienza con:a2 + b2 = c2
Sustituye lo que conoces:92 + b2 = 152
Calcula los cuadrados:81 + b2 = 225
Resta 81 de ambos lados: 81 − 81 + b2 = 225 − 81
Calcula: b2 = 144
Raíz cuadrada en ambos lados:b = √144
Calcula:b = 12

Ejemplo: ¿Cuál es la distancia diagonal a través de un cuadrado de tamaño 1?

Diagonal Cuadrado Unitario

Comienza con:a2 + b2 = c2
Sustituye lo que conoces:12 + 12 = c2
Calcula los cuadrados:1 + 1 = c2
1+1=2: 2 = c2
Voltea los lados: c2 = 2
Raíz cuadrada en ambos lados:c = √2
Que equivale a:c = 1.4142...

También funciona al revés: cuando los tres lados de un triángulo cumplen que a2 + b2 = c2, entonces el triángulo tiene un ángulo recto.

Ejemplo: ¿Este triángulo tiene un ángulo recto?

10, 24, 26 triángulo

¿Se cumple a2 + b2 = c2 ?

  • a2 + b2 = 102 + 242 = 100 + 576 = 676
  • c2 = 262 = 676

Son iguales, entonces ...

¡Sí, tiene un ángulo recto!

Ejemplo: ¿Un triángulo de 8, 15, 16 tiene un ángulo recto?

¿Se cumple 82 + 152 = 162 ?

  • 82 + 152 = 64 + 225 = 289,
  • pero 162 = 256

Entonces, NO, no tiene ángulo recto.

Ejemplo: ¿Este triángulo tiene un ángulo recto?

Triángulo con raíces cuadradas

¿Se cumple a2 + b2 = c2 ?

¿ (3)2 + (5)2 = (8)2 ?
¿ 3 + 5 = 8 ?

¡Sí!

Entonces este es un triángulo rectángulo

¡Y tú mismo puedes demostrar el teorema!

Consigue papel, lápiz y tijeras, luego usa la siguiente animación como guía:

Otra Demostración, Muy Simple

Aquí tienes una de las demostraciones más antiguas de que el cuadrado grande tiene la misma área que los otros cuadrados juntos.

Mira la animación, y presta atención cuando se empiecen a mover los triángulos.

Quizás quieras verla varias veces para entender bien lo que pasa.

El triángulo violeta es el importante.

antes  se convierte en  después

 

También tenemos una demostración sumando áreas.

historia Nota histórica: aunque se llama Teorema de Pitágoras, ¡también lo conocían los matemáticos indios, griegos, chinos y babilonios antes de que él viviera!

 

¡Refuerza tu aprendizaje resolviendo los siguientes retos sobre este tema! (Nota: están en inglés).