Можно провести доказательство в предположении, что теорема Пифагора верна. Тогда, получив согласующийся с экспериментом результат, можно заключить что наше доказательство верно, а, следовательно, верна и теорема Пифагора.
Бедная логика... Доказательство
чего? Если закона Паскаля - то он из одной теоремы Пифагора, увы, не следует.
Буду до последнего пытаться обойтись без "синусов"
А напрасно.
Итак, считаем момент силы относительно точки

для катета

. Модуль силы

действующей на элемент катета длиной

, находящийся на расстоянии

от точки

есть

. Чтобы получить модуль момент силы

, относительно точки

- в соответствии с определением векторного произведения умножим модуль радиус вектора

из точки

в направлении нашего элемента на

и на синус угла

(

) между радиус-вектором и приложенной силой. Получаем

, и, после интегрирования - Ваш результат. Это вычисление
не зависит от выбора системы координат, в отличие от Вашего (т.к. длины и углы от системы координат не зависят).
В вашем результате - тоже есть "синусы". Они "сидят" в разложении вектора по ортогональным единичным векторам

и

. Вам полезно подумать, а как будет выглядеть векторное произведение в косоугольной системе координат.
Это математическая запись. Уравнения составлены верно. Чисто формально их можно и сложить.
Уравнения чего? Что они обозначают? Почему их сложение - имеет смысл для физики?
"Чисто формально" - можно сложить что угодно с чем угодно. Хоть метры с литрами. Почему Вы называете такие упражнения на сложение доказательством?