Дан прямоугольный треугольник с целочисленными сторонами.
а) Могут ли стороны данного треугольника быть членами возрастающей геометрической прогрессии?
б) Докажите, что для любого натурального n можно найти такие три числа, которые будут являться сторонами этого треугольника и членами арифметической прогрессии с разностью n.
а) Пусть b1 — первый член прогрессии, а q — ее знаменатель. Тогда стороны треугольника, взятые в порядке возрастания, равны По теореме Пифагора
Сократив на
получаем уравнение
Число q — рациональное, положим
— несократимая дробь, числа p и r натуральные. Следовательно,
откуда
или
Но тогда r = 1, поскольку p и q взаимно просты, а m > k. Итак, имеем:
Полученное уравнение не имеет решений ни для каких натуральных р, поскольку простые делители правой части не являются делителями девой части. Противоречие.
б) Домножим равенство на
получим
Числа
образуют арифметическую прогрессию с разностью n и являются длинами сторон прямоугольного треугольника. Требуемое доказано.

