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.45 · 作图题

用已知直线角作一个平行四边形,使它等于已知直线形。

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。
  1. 设 ABCD 是已知直线形,E 是已知直线角。要求在等于 ∠E 的角内作一个平行四边形,使它等于 ABCD。(各点都可以拖动。)
  2. 连接 DB,把 ABCD 分成两个三角形 ABD、DBC。
    公设 1
    公设 1:由任意一点到另一任意一点可以作直线。
  3. 作平行四边形 FKHG 等于三角形 ABD,使 ∠HKF 等于 ∠E。
    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。
  4. 在直线 GH 上贴合作平行四边形 GHML 等于三角形 DBC,使 ∠GHM 等于 ∠E。
    命题 I.44
    命题 I.44: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。
  5. 因为 ∠HKF、∠GHM 都等于 ∠E,两边各加上 ∠KHG,于是 ∠KHG、∠GHM 之和等于 ∠FKH、∠KHG 之和,即两个直角,所以 KH 与 HM 在同一条直线上。同理 FG 与 GL 也在同一条直线上。
    公理 1公理 2命题 I.29命题 I.14
    公理 1:等于同量的量彼此相等。
    公理 2:等量加等量,其和仍相等。
    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。
    命题 I.14:若过一条直线上一点,有不在它同侧的两条直线与它所成的邻角之和等于两直角,则这两条直线在同一直线上。
  6. 于是 KFLM 是平行四边形,它等于两个三角形 ABD、DBC 之和,即等于 ABCD,并且 ∠FKM 等于 ∠E。
    命题 I.30命题 I.33公理 2
    命题 I.30:平行于同一直线的直线彼此平行。
    命题 I.33:在同一侧连接相等且平行的线段端点的线段,也相等且平行。
    公理 2:等量加等量,其和仍相等。