ユークリッド原論 第1巻

定義 23 · 公準 5 · 公理 5 · 命題 48

命題 I.28 · 定理

1 直線が 2 直線と交わり、外角を同じ側の内対角に等しくするか、同じ側の内角の和を 2 直角に等しくするならば、その 2 直線は互いに平行である。

赤い丸の点はドラッグできます。図が変わっても、証明の各段階はそのまま成り立ちます。
  1. 直線 EF が 2 直線 AB、CD に交わって、外角 EGB を同じ側の内対角 GHD に等しくするとする。主張:AB は CD に平行である。(G、H、B をドラッグしてみてください。)
  2. 角 EGB はその対頂角 AGH に等しいから、角 AGH も角 GHD に等しい。そしてこれらは錯角である。
    命題 I.15公理 1
    命題 I.15:2 直線が交われば、対頂角は互いに等しい。
    公理 1:同じものに等しいものは、互いにも等しい。
  3. よって AB は CD に平行である。
    命題 I.27
    命題 I.27:1 直線が 2 直線と交わり、錯角を互いに等しくするならば、その 2 直線は互いに平行である。
  4. 次に、同じ側の内角 BGH、GHD の和が 2 直角に等しいとする。
  5. 角 AGH、BGH の和も 2 直角に等しい。よって角 AGH、BGH の和は角 BGH、GHD の和に等しい。それぞれから角 BGH を引くと、残りの角 AGH は残りの角 GHD に等しい。
    命題 I.13公準 4公理 1公理 3
    命題 I.13:直線が直線の上に立って角をつくるならば、2 直角か、または 2 直角に等しい角をつくる。
    公準 4:すべての直角は互いに等しいこと。
    公理 1:同じものに等しいものは、互いにも等しい。
    公理 3:等しいものから等しいものが引かれれば、残りは等しい。
  6. そしてこれらは錯角である。よって AB は CD に平行である。
    命題 I.27
    命題 I.27:1 直線が 2 直線と交わり、錯角を互いに等しくするならば、その 2 直線は互いに平行である。