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.27 · 定理

若一直线与两直线相交,所成的错角彼此相等,则这两直线平行。

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 EF 落在两条直线 AB、CD 上,所成的内错角 ∠AEF、∠EFD 相等。断言:AB 平行于 CD。(拖动 E、F 或 B 试试。)
  2. 如果不然,AB、CD 延长后会在 B、D 一侧或 A、C 一侧相交。设它们在 B、D 一侧相交于 G。(图中的 G 是按这个假设画的。)
  3. 那么在三角形 GEF 中,外角 ∠AEF 等于内对角 ∠EFG,这是不可能的。
    命题 I.16
    命题 I.16:在任意三角形中,若延长一边,则所成的外角大于任何一个内对角。
  4. 同理,它们也不会在 A、C 一侧相交。在两个方向上都不相交的直线是平行的,所以 AB 平行于 CD。
    定义 23
    定义 23:平行直线是在同一平面内,向两个方向无限延长,在两个方向上都不相交的直线。