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.35 · 定理

在同底上且在相同两平行线之间的平行四边形彼此相等。

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 ABCD、EBCF 是在同一底 BC 上、并且在同一对平行线 AF、BC 之间的平行四边形。断言:平行四边形 ABCD 等于平行四边形 EBCF。(拖动 A、B、C 或 E 试试。)
  2. 因为 ABCD 是平行四边形,所以 AD 等于 BC。同理 EF 也等于 BC,所以 AD 等于 EF。
    命题 I.34公理 1
    命题 I.34:平行四边形的对边相等,对角相等,且对角线二等分其面积。
    公理 1:等于同量的量彼此相等。
  3. 两边各加上 DE,于是整个 AE 等于整个 DF。
    公理 2
    公理 2:等量加等量,其和仍相等。
  4. 又 AB 等于 DC,而外角 ∠FDC 等于内角 ∠EAB。
    命题 I.34命题 I.29
    命题 I.34:平行四边形的对边相等,对角相等,且对角线二等分其面积。
    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。
  5. 所以两边 EA、AB 分别等于两边 FD、DC,夹角也相等,于是三角形 EAB 等于三角形 FDC。
    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。
  6. 设 BE、DC 交于 G。两边各减去三角形 DGE,余下的梯形 ABGD 等于余下的梯形 EGCF。
    公理 3
    公理 3:等量减等量,其差仍相等。
  7. 两边各加上三角形 GBC,于是整个平行四边形 ABCD 等于整个平行四边形 EBCF。
    公理 2
    公理 2:等量加等量,其和仍相等。