¿Se pueden representar todos los trillizos pitogóricos en la forma [math] (2m, m ^ 2 – 1, m ^ 2 + 1) [/ math]?

No es verdad.

Considere el triplete pitagórico (5,12,13), es un triplete pitagórico como [matemáticas] 13 ^ 2 = 169 = 25 + 144 = 5 ^ 2 + 12 ^ 2 [/ matemáticas]

Ahora, si la hipótesis mencionada en la pregunta es verdadera, entonces hay 3 casos posibles, ya que uno de los valores del triplete debe ser de la forma [math] 2m [/ math]:

  1. Caso 1 : [matemática] 2m = 5 \ implica m = 2.5 [/ matemática], lo que significa que [matemática] m ^ 2 = 6.25 \ implica m ^ 2 – 1 = 5.25 [/ matemática] y [matemática] m ^ 2 + 1 = 7.25 [/ matemáticas].
  2. Caso 2 : [matemática] 2m = 12 \ implica m = 6 [/ matemática], lo que significa que [matemática] m ^ 2 = 36 \ implica m ^ 2 – 1 = 35 [/ matemática] y [matemática] m ^ 2 + 1 = 37 [/ matemáticas].
  3. Caso 3 : [matemática] 2m = 13 \ implica m = 6.5 [/ matemática], lo que significa que [matemática] m ^ 2 = 42.25 \ implica m ^ 2 – 1 = 41.25 [/ matemática] y [matemática] m ^ 2 + 1 = 43.25 [/ matemáticas].

    Entonces, como podemos ver, en ninguno de los casos existe un valor de [math] m [/ math] que conduce a nuestro triplete elegido. Pero si nuestra hipótesis hubiera sido cierta, entonces debería haber existido un valor de [math] m [/ math] que debería haber resultado en nuestro triplete. Por lo tanto, podemos concluir que la hipótesis no es cierta.

    Sin embargo, lo contrario de la hipótesis mencionada en la pregunta es cierta , es decir, cualquier cosa de la forma [matemáticas] (2m, m ^ 2-1, m ^ 2 + 1) [/ matemáticas] es un triplete pitagórico como [matemáticas] ] (2m) ^ 2 + (m ^ 2-1) ^ 2 = 4m ^ 2 + m ^ 4 + 1 – 2m ^ 2 = m ^ 4 + 1 + 2m ^ 2 = (m ^ 2 + 1) ^ 2 [/matemáticas]

Como ya demostró el ejemplo de Aditya Jha (5,12,13), esto no siempre es cierto. [Matemáticas] [/ matemáticas]
Sin embargo, algo cercano es cierto:

Realidad: cada triplete pitagórico de enteros se puede escribir como [matemáticas] 2kab, k (a ^ 2 – b ^ 2), k (a ^ 2 + b ^ 2) [/ matemáticas]
Aquí k es el mcd entre tres números.

Ahora defina [matemáticas] K = k * 2b ^ 2 [/ matemáticas] y [matemáticas] m = \ frac {a} {b} [/ matemáticas]

Entonces el triplete se reduce (hasta el “factor común” K) a [matemática] (2m, m ^ 2 – 1, m ^ 2 + 1) [/ matemática]

Tenga en cuenta que m no necesita ser un número entero.
p.ej. en el caso de (5,12,13), k = 1, a = 3, b = 2, entonces m = 3/2.

Para probar los hechos mencionados anteriormente, proceda de la siguiente manera:

Suponga que [matemáticas] x ^ 2 + y ^ 2 = z ^ 2 [/ matemáticas]

Esto implica [matemáticas] \ frac {x} {zy} = \ frac {z + y} {x} = m [/ matemáticas] (digamos) —– (1)

Entonces [matemáticas] z + y = mx [/ matemáticas]
[matemáticas] z – y = x / m [/ matemáticas]
Entonces
[matemáticas] z = \ frac {x} {2} (m + \ frac {1} {m}) [/ matemáticas]
[matemáticas] y = \ frac {x} {2} (m – \ frac {1} {m}) [/ matemáticas]

Reescribiendo [matemática] \ frac {x} {2m} = K [/ matemática], de modo que [matemática] x = 2Km [/ matemática]

obtenemos [matemáticas] x = K (m ^ 2 + 1), y = K (m ^ 2 + 1) [/ matemáticas]

Tenga en cuenta que por construcción m es un número racional, por lo que puede escribirse como [math] \ frac {a} {b} [/ math]. Esto se puede usar para completar la prueba.

Si supongamos que m = 3, entonces
2m = 6, m ^ 2-1 = 8, m ^ 2 + 1 = 10

Entonces (6) ^ 2 + (8) ^ 2 = (10) ^ 2

Por lo tanto, es un triplete
Espero que lo tengas 🙂