background image

Pythagoras and the Pythagoreans

30

2

a

b

b

c

=

a

b

geometric

ac

=

b

2

3

a

b

b

c

=

a

c

harmonic

1

a

+

1

c

=

2

b

The most basic fact about these proportions or means is that if

a > c

,

then

a > b > c

. In fact, Pythagoras or more probably the Pythagore-

ans added seven more proportions. Here is the complete list from the
combined efforts of Pappus and Nicomachus.

Formula

Equivalent

4

a

b

b

c

=

c

a

a

2

+

c

2

a

+

c

=

b

5

a

b

b

c

=

c
b

a

=

b

+

c

c

2

b

6

a

b

b

c

=

b

a

c

=

a

+

b

a

2

b

7

a

c

b

c

=

a

c

c

2

= 2

ac

ab

8

a

c

a

b

=

a

c

a

2

+

c

2

=

a

(

b

+

c

)

9

a

c

b

c

=

b
c

b

2

+

c

2

=

c

(

a

+

b

)

10

a

c

a

b

=

b
c

ac

c

2

=

ab

b

2

11

a

c

a

b

=

a

b

a

2

= 2

ab

bc

The most basic fact about these proportions or means is that if

a > c

,

then

a > b > c

. (The exception is 10, where b must be selected

depending on the relative magnitudes of

a

and

c

, and in one of the

cases

b

=

c

.) What is very well known is the following relationship

between the first three means. Denote by

b

a

, b

g

,

and

b

h

the arithmetic,

geometric, and harmonic means respectively. Then

b

a

> b

g

> b

h

(1)

The proofs are basic. In all of the statements below equality occurs if
and only if

a

=

c

. First we know that since

(

α

γ

)

2

0

, it follows

that

α

2

+

γ

2

2

αγ

. Apply this to

α

=

a

and

β

=

b

to conclude

Comments:

Pythagoras and the Pythagoreans

navigate_before navigate_next