命题 I.2 · 作图题
由一个已知点作一条线段等于已知线段。
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。
- 设 A 是已知点,BC 是已知线段。要求以 A 为端点作一条线段等于 BC。
- 从点 A 到点 B 连接线段 AB。公设 1公设 1:由任意一点到另一任意一点可以作直线。
- 在 AB 上作等边三角形 DAB。命题 I.1命题 I.1:在一条已知有限直线上作一个等边三角形。
- 延长 DA、DB 成直线 AE、BF。公设 2公设 2:一条有限直线可以继续延长。
- 以 B 为圆心、BC 为距离作圆 CGH,它与 BF 交于 G。公设 3公设 3:以任意点为心、任意距离为半径可以画圆。
- 再以 D 为圆心、DG 为距离作圆 GKL,它与 AE 交于 L。公设 3公设 3:以任意点为心、任意距离为半径可以画圆。
- 因为点 B 是圆 CGH 的圆心,所以 BC 等于 BG。定义 15定义 15:圆是由一条线包围的平面图形,其内有一点,由这点到这条线的所有线段都彼此相等。
- 又因为点 D 是圆 GKL 的圆心,所以 DL 等于 DG。定义 15定义 15:圆是由一条线包围的平面图形,其内有一点,由这点到这条线的所有线段都彼此相等。
- 其中 DA 等于 DB,从等量 DL、DG 中分别减去 DA、DB,所以余量 AL 等于余量 BG。公理 3公理 3:等量减等量,其差仍相等。
- 已证 BC 也等于 BG,所以 AL、BC 都等于 BG。等于同量的量彼此相等,所以 AL 也等于 BC。于是在已知点 A 作出了线段 AL 等于已知线段 BC。公理 1公理 1:等于同量的量彼此相等。
这就是所要作的。