Méthode d'Abracadabram

On part de deux nombres réels a et b et on les prolonge comme une suite de Fibonacci : chaque terme est la somme des deux précédents. On obtient c = a + b, puis d = b + c.

Le triplet pythagoricien (x, y, z) sera alors :

x = ad  |  y = 2bc  |  z = b² + c²

Ce qui donne :

z − y = a²  |  z − x = 2b²  |  x − y = a² − 2b²

a et b paramètrent donc la différence de longueur entre chaque paire de côtés d'un triangle rectangle. C'est pourquoi on peut les utiliser pour classer les triplets pythagoriciens en 3 familles représentant chacune les triangles rectangles les plus isocèles possibles :

Si a = 1, et b entier, on obtient : z = y + 1 :
(3, 4, 5), (5, 12, 13), (7, 24, 25), (9, 40, 41)…

Si b = 1, et a entier, on obtient : z= x + 2 :
(3, 4, 5), (15, 8, 17), (35, 12, 37), (63, 16, 65)…

À noter :le cas a = 1 et b = 1 donne le premier triplet (3, 4, 5) : le seul triplet commun aux trois familles, la troisième étant celle des "vrais" triangles presque isocèles, ceux dont parle la littérature :

Si a/b ≈ √2 on obtient : |x − y| = 1 : la famille des triangles dont les deux côtés de l'angle droit ne diffèrent que de 1. Leurs formes approchent le demi-carré. On les obtient en partant de a = 1 et b = 1 puis en calculant « à la Fibonacci (encore lui) » les deux nombres suivants, mais on les échange avant de recommencer.
Ainsi les couples (a, b) : (1, 1) → (3, 2) → (7, 5) → (17, 12) → (41, 29)…
produisent les triplets : (3, 4, 5), (21, 20, 29), (119, 120, 169), (697, 696, 985)…

Ces couples forment des fractions a/b qui se trouvent être les meilleures approximations rationnelles de √2.

Ce sont les réduites de sa fraction continue [1 ; 2, 2, 2, …] : 1/1 = 1  ·  3/2 = 1,5  ·  7/5 = 1,4  ·  17/12 = 1,4167  ·  41/29 = 1,41379  ·  99/70 = 1,414286…
Un simple échange entre 2 nombres dans la méthode de Fibonacci a donc le don de transmuer le nombre d'or en √2 ! Si cela vous intrigue, regardez ici: tableur.

Aire, périmètre et cercle inscrit : tout s'écrit avec les quatre lettres a, b, c, d.

aire = abcd  |  demi-périmètre = cd  |  rayon du cercle inscrit = ab

La formule de Héron donne l'aire d'un triangle à partir de ses trois côtés seulement : 16 × aire² est le produit des quatre nombres x + y + z, y + z − x, x + z − y et x + y − z. Ici ces quatre nombres se factorisent d'un coup :

x + y + z = 2cd  |  y + z − x = 2bd  |  x + z − y = 2ac  |  x + y − z = 2ab

Leur produit vaut 16 a²b²c²d², donc aire = abcd, c'est-à-dire xy/2 : le triangle est bien rectangle en (x, y).
Sur (3, 4, 5) : a = b = 1, c = 2, d = 3, donc aire 6, demi-périmètre 6 et rayon inscrit 1.

Triplets primitifs (ou irréductibles) : si a et b sont entiers, le triplet l'est aussi. Il est primitf lorsque a est impair et que a et b n'ont aucun diviseur commun.

Agrandissements : multiplier a et b par √k agrandit le triangle k fois.

Plus de détails ici.

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