В прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов.
 
Рассмотрим прямоугольный треугольник с катетами a, b и гипотенузой c (рис. 1). Докажем, что c2 = a2 + b2. Достроим треугольник до квадрата со стороной a + b так, как показано на рисунке 2. Площадь S этого квадрата равна (a + b)2. C другой стороны, этот квадрат составлено из четырех равных прямоугольных треугольников, площадь каждого из которых равна 1/2 a b, и квадрата со стороной c, поэтому
S = 4 · 1/2 · a b + c2 = 2 a b + с2.
Таким образом,
(a + b)2 = 2 a b + с2,
откуда
с2 = a2 + b2.
Теорема доказана.