几何原本 卷一

欧几里得 · 23 条定义 · 5 条公设 · 5 条公理 · 48 个命题

命题 I.12 · 作图题

由已知无限直线外一已知点作该直线的垂线。

红圈的点可以拖动,图形会随之改变,而证明的每一步仍然成立。
  1. 设 AB 是已知的无限直线,C 是不在它上面的已知点。要求从点 C 向 AB 作垂线。
  2. 在 AB 的另一侧任取一点 D(可以拖动)。
  3. 以 C 为圆心、CD 为距离作圆 EFG,它与 AB 交于 E、G。
    公设 3
    公设 3:以任意点为心、任意距离为半径可以画圆。
  4. 把 EG 二等分于点 H。
    命题 I.10
    命题 I.10:二等分一条已知有限直线。
  5. 连接 CG、CH、CE。断言:CH 就是从 C 向 AB 所作的垂线。
    公设 1
    公设 1:由任意一点到另一任意一点可以作直线。
  6. 因为 GH 等于 HE,HC 是公共边,两边 GH、HC 分别等于两边 EH、HC,而且底 CG 等于底 CE,所以 ∠CHG 等于 ∠EHC。
    命题 I.8
    命题 I.8:若两个三角形的三边分别相等,则夹在相等边之间的角也相等。
  7. 这两个角是相邻的,彼此相等的相邻角都是直角,而立着的直线叫做垂线。所以 CH 就是从 C 向 AB 所作的垂线。
    定义 10
    定义 10:一条直线立在另一条直线上,若所成的两个邻角彼此相等,则每一个角都叫做直角,而立着的直线叫做另一条直线的垂线。