수학사적 관점에서 본 피타고라스 정리의 증명

Proof of the Pythagorean Theorem from the Viewpoint of the Mathematical History

이 논문에서는 피타고라스 정리에 대한 피타고라스와 유클리드의 증명의 의미를 역사적, 수학적 관점에서 고찰하였다. 피타고라스의 닮음비에 의한 증명 방법은 통약성이라는 수에 대한 가정에 근거한 것이라고 볼 수 있다. 반면 유클리드는 통약성이 필요 없는 분해 합동이라는 순수한 기하학적 방법으로 다시 증명하였다. 피타고라스 정리의 증명에서 엿볼 수 있는 피타고라스와 유클리드의 기하에 대한 다른 접근 방식을 현 학교 기하의 바탕이 되는 Birkhoff와 Hither 공리계와 연관하여 논의하였다. Birkhoff는 엄밀하게 정의된 실수 개념을 상식으로 수용하여 현대수학적인 평면 기하 공리계를 제안하였으며, Hilbert는 실수 개념에 의존하지 않는 순수한 기하학을 추구했던 유클리드적 정신을 계승하였다. 따라서 피타고라스 정리에 대한 닮음비와 분해합동을 이용한 증명, 또 넓이에 의한 증명과 넓이가 같음에 의한 증명의 차이는 전통적인 유클리드의 종합기하적 전개와 현대수학적 전개사이의 갈등이라는 기하 교육에서 아직도 완전히 해결되지 않은 논점과 관련이 있다.

This article focused the meaning of Pythagoras' and Euclid's proof about the Pythagorean theorem in a historical and mathematical perspective. Pythagoras' proof using similarity is based on the arithmetic assumption about commensurability. However, Euclid proved the Pythagorean theorem again only using the concept of dissection-rearrangement that is purely geometric so that it does not need commensurability. Pythagoras' and Euclid's different approaches to geometry have to do with Birkhoff's axiom system and Hilbert's axiom system in the school geometry Birkhoff proposed the new axioms for plane geometry accepting real number that is strictly defined. Thus Birkhoff's metrical approach can be defined as a Pythagorean approach that developed geometry based on number. On the other hand, Hilbert succeeded Euclid who had pursued pure geometry that did not depend on number. The difference between the proof using similarity and dissection-rearrangement is related to the unsolved problem in the geometry curriculum that is conflict of Euclid's conventional synthetical approach and modern mathematical approach to geometry.