《幾何原本》命題2.4【夸克歐氏幾何】
2023-06-27 08:56 作者:一??淇?/a> | 我要投稿
命題2.4:
如果任意兩分一個線段,那么該線段上的正方形等于兩小線段上的正方形與兩個兩小線段構(gòu)成的矩形之和

已知:線段AB,點C在AB上
求證:S正方形AB2=S正方形AC2+S正方形BC2+2S矩形AC×BC
解:
在AB上作正方形AB×AD
(命題1.46)
連接BD
(公設(shè)1.1)
過點C作CF∥AD或BE,與BD交點記為點G
(命題1.31)
過點G作HK∥AB或DE
(命題1.31)
證:
∵CF∥AD
(已知)
∴∠CGB=∠ADB
(命題1.29)
∵正方形AB2中AB=AD
(定義1.22)
∴∠ADB=∠ABD
(命題1.5)
∴∠CGB=∠ABD
(公理1.1)
∴BC=CG
(命題1.6)
∵HK∥AB,CF∥BE
(已知)
∴四邊形CGKB是平行四邊形
(定義1.22)
∴BC=GK,CG=BK
(命題1.34)
∴?CGKB是菱形
(定義1.22)
∵CF∥BE
(已知)
∴∠KBC+∠GCB=兩直角
(命題1.29)
∵正方形AB×AD中,∟KBC是直角
(定義1.22)
∴∠GCB是直角
(公理1.3)
∴∠CGK,∠GKB也是直角
(命題1.34)
∴菱形CGKB是正方形,即正方形BC2
(定義1.22)
同理可證四邊形DHGF也是正方形,即正方形GH2
∵?ACGH中,AC=GH
(命題1.34)
∴S正方形GH2=S正方形AC2
(公理1.1)
∵BC=CG
(已知)
∴S矩形AC×CG=S矩形AC×BC
(公理1.1)
∵CG=GK,GH=FG
(已知)
∴S矩形GK×FG=S矩形AC×BC
(公理1.1)
∵S正方形AB2=S正方形GH2+S正方形BC2+S矩形AC×CG+S矩形GK×FG
(已知)
∴S正方形AB2=S正方形AC2+S正方形BC2+2S矩形AC×BC
證畢
此命題將在命題2.12中被使用