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Pythagoras von Samos auf einer Briefmarke von San Marino 1983 |
Ich nehme das diesjährige Wissenschaftsjahr der Mathematik zum Anlass, ein rein Mathematisches Problem im Juni-Preisrätsel zu behandeln.
Der Satz des Pythagoras, den wir alle aus der Schule noch kennen (sollten), ist schon mehr als 2500 Jahre alt und man könnte meinen, dass nichts Interessantes mehr daran zu finden wäre.
Wenn man, so wie bei den alten Griechen oft üblich, sich nur für ganzzahlige Werte für a, b und c interessiert,
kann man sich insbesondere fragen, wieviele Möglichkeiten es gibt, ein vorgegebenes Hypotenusenquadrat in Kathetenquadrate zu zerlegen.
Dabei sollen spiegelsymmetrische Lösungen nicht mitzählen. Mathematisch gesprochen ist das die Zusatzbedingung: a < b.
Ein erstes Beispiel: die Hypotenuse c = 25 lässt
zwei Zerlegungen zu:
1.) | 252 = 72 + 242 | oder | 625 = 49 + 576 |
2.) | 252 = 152 + 202 | oder | 625 = 225 + 400 |
Für genau
drei Zerlegungen muss man schon die Hypotenuse c = 125 nehmen:
1.) | 1252 = 352 + 1202 | oder | 15625 = 1225 + 14400 |
2.) | 1252 = 442 + 1172 | oder | 15625 = 1936 + 13689 |
3.) | 1252 = 752 + 1002 | oder | 15625 = 5625 + 10000 |
Jedoch die weitaus häufigste Zerlegungszahl größer als eins ist
vier!
Rätselfrage:
Welches kleinste Hypotenusenquadrat lässt sich auf genau
vier verschiedene Weisen in Kathetenquadrate zerlegen?
Die Ganzzahligkeit für a, b und c sowie die Zusatzbedingung a < b soll auch hier gelten.
Das Ergebnis ergibt eine Hypotenuse, die deutlich kleiner als hundert ist.
Die Antwort ist also eine simple Zahl.
Viel Spaß bei der Suche nach einer Lösung.