Come si dimostra il teorema di Pitagora come A = β`2 ; il valore di β > 0 dipenderà dalla forma sfruttando argomenti dimensionali e di scala della figura e dalla scelta fatta per `. Ad esempio, se per Due segmenti di retta di lunghezza a e a0 = ka dif- il quadrato si sceglie il lato `, β = 1; se nel cerchio si feriscono per un fattore di scala lineare k > 0; se k > 1, a0 è piú lungo di a; se k < 1, a0 è piú corto di a. Defini- sceglie il raggio `, β = π; e cosı́ via. Veniamo ora alla dimostrazione del teorema di Pitagora. amo similitudine una trasformazione geometrica, contenuta nel piano o nello spazio, che conserva i rapporti tra le distanze. Questo vuol dire che se A e B sono due punti la cui distanza è d (A, B), allora per ogni trasformazione di similitudine f esiste un k reale positivo tale che d(f (A), f (B)) = kd(A, B). In altre parole due figure piane F e F 0 simili differiscono solo per un fattore di scala lineare k. Un esempio? La fotocopia ingrandita di un triangolo di lati a, b, c produce un triangolo simile al primo, di lati a0 = ka, b0 = kb e c0 = kc, con k > 0. Se A è l’area della figura piana originale F , e k è il fattore Sia dato un triangolo rettangolo di di cateti `0 , `00 e di scala lineare, è facile convincersi, non solo per i trian- ipotenusa ` (vedi figura). goli ma per qualsiasi figura piana, che l’area della figura rispetto all’ipotenusa in altri due triangoli rettangoli I e 0 0 2 Esso è diviso dall’altezza ingrandita F vale A = k A. Se la figura non è un tri- II. Questi due triangoli sono simili fra loro e simili al tri- angolo, per determinare il fattore di scala k basta fare il angolo originale (se non lo sapete dimostrare c’è da pre- rapporto fra due segmenti corrispondenti nelle due figure occuparsi!). Siamo dunque di fronte a tre triangoli simili originale e ingrandita. Per un cerchio, ad esempio, si può le cui ipotenuse sono rispettivamente ` (per il triangolo prendere il diametro, oppure il raggio; per figure piane grande), `0 (per il triangolo I) e `00 (per il triangolo II). complicate, purché simili, basta confrontare le lunghezze Dunque, per quanto detto prima, se scegliamo proprio di un segmento arbitrariamente scelto sulla figura origi- l’ipotenusa come distanza lineare di riferimento, avremo nale e del suo corrispondente su quella ingrandita: k non che l’area è A = β`2 per il triangolo grande, A0 = β`02 per dipende dalla particolare scelta del segmento. Una di- il triangolo I, e A00 = β`002 per il triangolo II. Ma (vedi retta conseguenza del fatto che l’area di una figura piana figura) l’area del triangolo grande è somma di quelle dei F scala con il quadrato delle sue dimensioni lineari è che, due triangoli I e II che lo compongono: A = A0 + A00 ; scelto in essa (sempre arbitrariamente) un segmento di quindi β`2 = β`02 + β`002 ; ovvero (essendo ovviamente retta ` di riferimento, l’area di F si può sempre scrivere β 6= 0) abbiamo dimostrato il teorema di Pitagora.