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.13 · 定理

一条直线与另一条直线所成的角,或者是两个直角,或者等于两直角之和。

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. 设直线 AB 立在直线 CD 上,形成 ∠CBA、∠ABD。断言:这两个角或者都是直角,或者它们的和等于两个直角。(拖动 A 或 B 试试。)
  2. 如果 ∠CBA 等于 ∠ABD,那么它们是两个直角。
    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。
  3. 如果不等,就从点 B 作 BE 与 CD 成直角。于是 ∠CBE、∠EBD 是两个直角。
    命题 I.11
    命题 I.11:由已知直线上一已知点作一直线与已知直线成直角。
  4. 因为 ∠CBE 等于 ∠CBA 与 ∠ABE 之和,两边各加上 ∠EBD,所以 ∠CBE、∠EBD 之和等于 ∠CBA、∠ABE、∠EBD 三者之和。
    公理 2
    公理 2:等量加等量,其和仍相等。
  5. 又因为 ∠DBA 等于 ∠DBE 与 ∠EBA 之和,两边各加上 ∠ABC,所以 ∠DBA、∠ABC 之和等于 ∠DBE、∠EBA、∠ABC 三者之和。
    公理 2
    公理 2:等量加等量,其和仍相等。
  6. ∠CBE、∠EBD 之和与 ∠DBA、∠ABC 之和都等于同样的三个角之和,所以彼此相等。前者是两个直角,所以 ∠DBA、∠ABC 之和也等于两个直角。
    公理 1
    公理 1:等于同量的量彼此相等。