Предложение I.34 · Теорема
В параллелограммах противоположные стороны и углы равны между собой, и диагональ рассекает их пополам.
Перетаскивайте точки, обведённые красным. Чертёж меняется, а каждый шаг доказательства остаётся верным.
- Пусть ACDB — параллелограмм, а BC — его диаметр. Утверждается, что противоположные стороны и углы параллелограмма ACDB равны между собой, и диаметр BC делит его пополам. (Попробуйте перетащить A, B, C.)
- Проведём диаметр BC.Постулат 1Постулат 1: Допустим, что от всякой точки до всякой точки можно провести прямую линию.
- Так как AB параллельна CD, а прямая BC падает на них, накрест лежащие углы ABC, BCD равны между собой.Предложение I.29Предложение I.29: Прямая, падающая на параллельные прямые, образует накрест лежащие углы, равные между собой, внешний угол, равный внутреннему противолежащему, и внутренние односторонние углы, вместе равные двум прямым.
- Далее, так как AC параллельна BD, а BC падает на них, накрест лежащие углы ACB, CBD равны между собой.Предложение I.29Предложение I.29: Прямая, падающая на параллельные прямые, образует накрест лежащие углы, равные между собой, внешний угол, равный внутреннему противолежащему, и внутренние односторонние углы, вместе равные двум прямым.
- Итак, ABC, DCB — два треугольника, у которых два угла ABC, BCA соответственно равны двум углам DCB, CBD, а сторона BC между ними общая; значит, AB равна CD, AC равна BD, и угол BAC равен углу CDB.Предложение I.26Предложение I.26: Если два треугольника имеют два угла, равные соответственно двум углам, и одну сторону, равную одной стороне, — либо прилежащую к равным углам, либо стягивающую один из равных углов, — то они будут иметь и остальные стороны равными остальным сторонам, и остальной угол — остальному углу.
- И так как угол ABC равен углу BCD, а угол CBD равен углу ACB, то весь угол ABD равен всему углу ACD.Аксиома 2Аксиома 2: И если к равным прибавляются равные, то и целые будут равны.
- Так как AB равна CD, BC общая, и угол ABC равен углу BCD, то треугольник ABC равен треугольнику DCB; значит, диаметр BC делит параллелограмм ACDB пополам.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.
Что и требовалось доказать.