Предложение I.16 · Теорема
Во всяком треугольнике при продолжении одной из сторон внешний угол больше каждого из внутренних, ему противолежащих.
Перетаскивайте точки, обведённые красным. Чертёж меняется, а каждый шаг доказательства остаётся верным.
- Пусть ABC — треугольник, и пусть его сторона BC продолжена до D. Утверждается, что внешний угол ACD больше каждого из внутренних противолежащих углов CBA, BAC. (Все три вершины можно перетаскивать.)Постулат 2Постулат 2: И что ограниченную прямую можно непрерывно продолжать по прямой.
- Рассечём AC пополам в точке E.Предложение I.10Предложение I.10: Данную ограниченную прямую рассечь пополам.
- Проведём BE и продолжим её до F, отложив EF, равную BE.Постулат 1Постулат 2Предложение I.3Постулат 1: Допустим, что от всякой точки до всякой точки можно провести прямую линию.Постулат 2: И что ограниченную прямую можно непрерывно продолжать по прямой.Предложение I.3: Даны две неравные прямые; отнять от большей прямую, равную меньшей.
- Проведём FC.Постулат 1Постулат 1: Допустим, что от всякой точки до всякой точки можно провести прямую линию.
- Так как AE равна EC, а BE равна EF, и вертикальный угол AEB равен углу FEC,Предложение I.15Предложение I.15: Если две прямые пересекаются, то они образуют вертикальные углы, равные между собой.
- то основание AB равно основанию FC, треугольник ABE равен треугольнику FEC, и угол BAE равен углу ECF.Предложение I.4Предложение I.4: Если два треугольника имеют две стороны, равные соответственно двум сторонам, и угол, заключённый между равными прямыми, равен углу, то они будут иметь и основание, равное основанию, треугольник будет равен треугольнику, и остальные углы будут равны остальным углам соответственно.
- Но угол ECD больше угла ECF; значит, угол ACD больше угла BAE.Аксиома 5Аксиома 5: И целое больше части.
- Подобным же образом, рассекши BC пополам и продолжив AC до G, докажем, что угол BCG, равный вертикальному с ним углу ACD, больше угла ABC.Предложение I.15Предложение I.15: Если две прямые пересекаются, то они образуют вертикальные углы, равные между собой.
Что и требовалось доказать.