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.46 · 作图题

在已知线段上作一个正方形。

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 AB 是已知直线。要求在 AB 上作一个正方形。(拖动 A 或 B 试试。)
  2. 从直线 AB 上的点 A 作 AC 与 AB 成直角。
    命题 I.11
    命题 I.11:由已知直线上一已知点作一直线与已知直线成直角。
  3. 在它上面截取 AD 等于 AB。
    命题 I.3
    命题 I.3:已知两条不相等的线段,从较长的线段上截取一段等于较短的线段。
  4. 过 D 作 DE 平行于 AB,过 B 作 BE 平行于 AD。
    命题 I.31
    命题 I.31:过一已知点作一直线平行于已知直线。
  5. 于是 ADEB 是平行四边形,所以 AB 等于 DE,AD 等于 BE。而 AB 等于 AD,所以四边 BA、AD、DE、EB 都相等。
    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。
  6. 又因为 AD 落在平行线 AB、DE 上,∠BAD、∠ADE 之和等于两个直角,而 ∠BAD 是直角,所以 ∠ADE 也是直角;平行四边形的对角相等,所以四个角都是直角。所以 ADEB 就是在 AB 上作出的正方形。
    命题 I.29命题 I.34定义 22
    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.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。
    定义 22:四边形中,四边相等且四角都是直角的叫正方形;角是直角而边不全相等的叫长方形;四边相等而角不是直角的叫菱形;对边、对角相等,但边不全相等、角也不是直角的叫斜方形;其余的四边形叫不规则四边形。