피타고라스의 역을 쓰기 전에 삼각형은 실제로 만들어질까

a²+b²=c²만 읽지 말고a,b가 양수인지도 보자. 같은2ab 계산으로 삼각형이 실제로 만들어지는 조건까지 확인할 수 있다.

삼각형 조각과 정사각형이 만나는 바닥 타일

사진: Sisters.seamless · CC0 · 원본 출처

a,b>0이고 c=√(a²+b²)다. ‘a²+b²=c²이므로 직각삼각형이다’라고 말하기 전에, 세 길이로 퇴화하지 않은 삼각형을 만들 수 있는지 확인해야 하지 않을까?

(a+b)²−c²=2ab>0이다. a+b와 c는 양수이므로 a+b>c다. 또 c²−(a−b)²=2ab>0이므로 c>|a−b|다. 이 부등식은 c+a>b와 c+b>a를 함께 보장한다. 따라서 세 삼각부등식이 모두 엄격하게 성립해 실제 삼각형을 만들 수 있다.

그 삼각형에서 가장 긴 변은 c이며 피타고라스 정리의 역으로 두 변 a,b 사이 각이 직각이다. 즉 양수 조건을 확인하면 삼각형 존재 조건도 같은2ab 계산으로 확보된다.

a=0,b>0을 허용하면 c=b라 a+b=c가 되어 퇴화한다. 제곱합 등식만은 여전히 맞지만 삼각형이라고 할 수 없다. 교사 질문은 ‘정리를 적용하는 대상을 만드는 조건까지 읽었는가’다. 학생의 이 질문을 계산 두 줄로 함께 확인하는 활동이다.

a,b>0,c=a2+b2a,b>0,\quad c=\sqrt{a^2+b^2}
(a+b)2−c2=2ab>0,c2−(a−b)2=2ab>0(a+b)^2-c^2=2ab>0,\quad c^2-(a-b)^2=2ab>0

착안한 공개 원문: From Math Anxiety to Math Confidence (Part 1): Naming the Elephant in the Room. 원문의 수업 관점으로 새 문항을 구성했다.