ما هي نظرية فيثاغورس

إنّ نظرية فيثاغورس هي من أشهر النظريّات التي يسمع عنها الطالب عند تقدمه في الرياضيات في المدرسة وبدايته في الرياضيات الهندسية، فهي أحد النظريات في الهندسة الإقليدية وهي الهندسة التي يمارسها الطلاب في العادة في المدرسة، فالهندسة الإقليدية هي الهندسة الموجودة منذ زمن إقليدس والتي يتمّ فيها استخدام المسطرة والفرجار من أجل إنشاء الأشكال الهندسية المختلفة، وأمّا نظرية فيثاغورس فتمّ تسميتها بهذا الاسم نسبة إلى الرياضيّ والفيلسوف فيثاغورس والذي يعتبر أول عالم رياضيات يونانيّ والذي سبق وجوده وجود إقليدس.

أمّا نظرية فيثاغورس فتنصّ على أنّ مربع طول الوتر في المثلث القائم الزاوية يساوي مجموع مربع طول الضلعيين الآخرين في ذاك المثلث، والوتر هو الضلع الأطول في المثلث القائم الزاوية والذي يقابل الزاوية القائمة الزاوية، فلو كان مربع طول الوتر في مثلث قائم الزاوية على سبيل المثال يساوي 2، فإنّ مجموع مربع طول ضلعيه يساوي 2، وعلى افتراض أنّ هذا المثلث هو مثلث متساوي الساقين فيمكننا من ذلك معرفة أن طول ضلعيه الآخرين هو 1.

يمكن عكس نظرية فيثاغورس أيضاً وهي ما تعرف بنظرية فيثاغورس العكسيّة لإثبات أنّ المثلث هو مثلث قائم الزاوية، ففي أي مثلث لو كان مربع طول أطول ضلع فيه يساوي مجموع مربع طول الضلعين الآخرين فإنّ هذا المثلث هو مثلث قائم الزاوية، ويكون الضلع الأطول فيه يسمّى الوتر والزاوية القائمة هي الزاوية المقابلة لهذا الضلع، ويمكن بهذه النظرية أيضاً إثبات أنّ المثلث هو مثلث غير قائم الزاوية بعدم تحقق هذه النظريّة.

لقد قام العديد من العلماء ببرهنة هذه النظرية منذ اكتشافها وحتى عصرنا الحالي، فإنّ من أشهر البراهين هو برهان إقليدس الموجود في كتبه والذي قام بإثباتها بطريقة يمكننا القول عنها أنّها برهان هندسيّ أو فلسفيّ، وأمّا الإثبات الثاني فهو إثبات جوجو والتي تمّت إعادة صياغتها بناءً على ملاحظات ليو هيو الرياضيّ الصينيّ على كتبه، فتعتمد هذه البرهنة طريقة اللغز في برهنة هذه النظرية، ويوجد أيضاً العديد من البراهين المختلفة لهذه النظرية كالبرهان الحديث لها والعديد من البراهين الأخرى.

يمكن تطبيق هذه النظرية على بعض الحالات العمليّة لتبسطها، فعلى سبيل المثال لو كان هنالك شخصٌ يقوم برحلة من نقطةٍ إلى نقطةٍ أخرى وكان يوجد أمامه طريقان، الأوّل هو أن يقطع مسافة 3 كيلومترات إلى الشمال ومن ثم 4 كيلومترات إلى الشرق على سبيل المثال، أو أنّه بإمكانه أن يسلك طريقاً مستقيماً إلى النقطة الأخرى، فبإمكانه حساب المسافة التي سيقطعها بسلوك هذه الطريق باستخدام نظرية فيثاغورس ليجد أن هذه المسافة تساوي 5 كيلومترات، بينما يكون مجموع المسافة في الطريقة الأولى هو 7 كيلومترات.