오일러의 네 제곱수 항등식

오일러의 네 제곱수 항등식 (Euler's Four-Square Identity) 은 다음과 같습니다.

$$ \left( {a_{1}}^{2} + {a_{2}}^{2} + {a_{3}}^{2} + {a_{4}}^{2} \right) \left( {b_{1}}^{2} + {b_{2}}^{2} + {b_{3}}^{2} + {b_{4}}^{2} \right) = \\ \left( a_{1} b_{1} - a_{2} b_{2} - a_{3} b_{3} - a_{4} b_{4} \right)^{2} + \left( a_{1} b_{2} + a_{2} b_{1} + a_{3} b_{4} - a_{4} b_{3} \right)^{2} + \\ \left( a_{1} b_{3} - a_{2} b_{4} + a_{3} b_{1} + a_{4} b_{2} \right)^{2} + \left( a_{1} b_{4} + a_{2} b_{3} - a_{3} b_{2} + a_{4} b_{1} \right)^{2} $$
라그랑주의 네 제곱수 정리 를 증명할 때 보조정리로 사용됩니다.
네 개의 제곱수 의 합으로 이루어진 어떤 두 수의 곱은 똑같이 어떤 네 개의 제곱수의 합으로 나타낼 수 있음을 보여줍니다.
제곱수가 두 개일 때는 브라마굽타 - 피보나치 항등식 을 사용합니다.
오일러의 네 제곱수 항등식 증명

항 별로 일일이 풀어서 비교... 좌변은 풀면 16개의 항이 나올 것