命题 I.34 · 定理
平行四边形的对边相等,对角相等,且对角线二等分其面积。
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 ACDB 是平行四边形,BC 是它的对角线。断言:平行四边形 ACDB 的对边、对角分别相等,而且对角线 BC 把它平分。(拖动 A、B、C 试试。)
- 连接对角线 BC。公设 1公设 1:由任意一点到另一任意一点可以作直线。
- 因为 AB 平行于 CD,而 BC 落在它们上面,所以内错角 ∠ABC、∠BCD 相等。命题 I.29命题 I.29:一直线与两平行直线相交,则所成的错角相等,同位角相等,同旁内角之和等于两直角。
- 又因为 AC 平行于 BD,而 BC 落在它们上面,所以内错角 ∠ACB、∠CBD 相等。命题 I.29命题 I.29:一直线与两平行直线相交,则所成的错角相等,同位角相等,同旁内角之和等于两直角。
- 于是在三角形 ABC、DCB 中,两个角 ∠ABC、∠BCA 分别等于两个角 ∠DCB、∠CBD,它们之间的边 BC 是公共的,所以 AB 等于 CD,AC 等于 BD,∠BAC 等于 ∠CDB。命题 I.26命题 I.26:若两个三角形有两角分别相等,且一边相等(夹边或等角的对边),则其余的边和角也分别相等。
- 又因为 ∠ABC 等于 ∠BCD,∠CBD 等于 ∠ACB,所以整个 ∠ABD 等于整个 ∠ACD。公理 2公理 2:等量加等量,其和仍相等。
- 因为 AB 等于 CD,BC 是公共边,夹角 ∠ABC 等于 ∠BCD,所以三角形 ABC 等于三角形 DCB,对角线 BC 平分平行四边形 ACDB。命题 I.4命题 I.4:若两个三角形有两边分别相等,且这两边的夹角也相等,则它们的底边相等,两个三角形全等,其余的角也分别相等。
这就是所要证明的。