シンツェルの構成によって与えられた、ちょうど4点を通る円
シンツェルは次の方法によって円を構成し、定理を証明した。nが偶数つまり整数kを用いてn = 2kと表せるとき、次の方程式で表される円は、ちょうどnつの格子点を通る[1][2]。
半径は5k - 1/2/2で中心は(1/2, 0)。例えば、k = 2としたとき、半径は√5/2で、格子点を4点のみ通る。
両辺に4をかけて式を変形すると、
ここで5k - 1は奇数と偶数の2整数の平方和(英語版)である。5k - 1を2つの整数の自乗の和として表す方法は、ちょうど2k通りあることが知られている。例えばk = 2ならば、51 = (± 1)2 + (± 2)2であるので、通る格子点は(± 1, ± 2)(複号任意)に対応する4点となる。
nが奇数、つまり整数kを用いてn = 2k + 1と表されるときは、次の方程式で表される円がただn個の格子点を通る[1][2]。
半径は5k/3で、中心は(1/3, 0)。