命题 I.44 · 作图题
在已知线段上,用已知直线角作一个平行四边形,使它等于已知三角形。
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 AB 是已知直线,C 是已知三角形,D 是已知直线角。要求在直线 AB 上贴合作一个平行四边形,使它等于三角形 C,并且有一个角等于 ∠D。(各点都可以拖动。)
- 作平行四边形 BEFG 等于三角形 C,使 ∠EBG 等于 ∠D,并使 BE 与 AB 在同一条直线上。命题 I.42命题 I.42:用一个已知直线角作一个平行四边形,使它等于已知三角形。
- 把 FG 延长到 H,过 A 作 AH 平行于 BG 或 EF。公设 2命题 I.31公设 2:一条有限直线可以继续延长。命题 I.31:过一已知点作一直线平行于已知直线。
- 连接 HB。因为 ∠AHF、∠HFE 之和等于两个直角,所以 ∠BHG、∠GFE 之和小于两个直角,于是 HB、FE 延长后必定相交,设交于 K。命题 I.29公设 5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。公设 5:同平面内一条直线与另外两条直线相交,若在某一侧的两个内角之和小于两直角,则这两条直线经无限延长后在这一侧相交。
- 过 K 作 KL 平行于 EA 或 FH,并把 HA、GB 延长到 L、M。命题 I.31命题 I.31:过一已知点作一直线平行于已知直线。
- 于是 HLKF 是平行四边形,HK 是它的对角线,LB、BF 是补形,所以 LB 等于 BF。命题 I.43命题 I.43:在任意平行四边形中,对角线两侧的平行四边形的补形彼此相等。
- 而 BF 等于三角形 C,所以 LB 也等于 C。又 ∠GBE 等于 ∠ABM,也就等于 ∠D。这样就在直线 AB 上贴合作出了等于三角形 C、且 ∠ABM 等于 ∠D 的平行四边形 LB。公理 1命题 I.15公理 1:等于同量的量彼此相等。命题 I.15:若两直线相交,则对顶角相等。
这就是所要作的。