《幾何原本》命題2.8【夸克歐氏幾何】
命題2.8:
如果任意兩分一條線段,由原線段好一個小線段構(gòu)成的矩形的四倍與另一小線段上正方形的和,等于原線段加上前一小段上的正方形
已知:線段AB,點C在AB上
求證:4S矩形AB×BC+S正方形AC2=S正方形(AB+BC)2
解:
在AB延長線上截BD=BC
(公設(shè)1.2&命題1.3)
在AD上建正方形AEFD
(命題1.46)
作如下圖形
?

?
證:
∵BD=KN,BC=GK
(命題1.34)
且BD=BC
(已知)
∴GK=KN
(公理1.1)
同理QR=RP
∵AD∥MN
(已知)
∴S正方形BCGK=S正方形BDNK
(命題1.36)
∵MN∥OP
(已知)
∴S正方形GKRQ=S正方形KNPR
(命題1.36)
∵?CDPQ中,S正方形BCGK=S正方形KNPR
(命題1.43)
∴S正方形BCGK=S正方形BDNK=S正方形BCGK=S正方形KNPR
(公理1.1)
∴S正方形BCGK+S正方形BDNK+S正方形BCGK+S正方形KNPR=4S正方形BCGK
(公理1.2)
∵BC=BD,BD=BK=CG,BC=GK=GQ
(已知)
∴CG=GQ
(公理1.1)
∵AE∥CH
(已知)
∴S矩形AC×CG=S矩形MG×GQ
(命題1.36)
∵QR=RP,OP∥EF
(已知)
∴S矩形PF×PR=S矩形RL×RQ
(命題1.36)
∵?MKLE中,S矩形MG×GQ=S矩形RL×RQ
(命題1.43)
∴S矩形AC×CG=S矩形MG×GQ=S矩形PF×PR=S矩形RL×RQ
(公理1.1)
∴S矩形AC×CG+S矩形MG×GQ+S矩形PF×PR+S矩形RL×RQ=4S矩形AC×CG
(公理1.2)
∵S正方形BCGK+S正方形BDNK+S正方形BCGK+S正方形KNPR=4S正方形BCGK
(已證)
∴S磬折形STU=4S矩形AB×BK
(公理1.2)
∵BK=BD=BC
(已知)
∴S矩形AB×BK=S矩形AB×BC
(公理1.1)
∴S磬折形STU=4S矩形AB×BC
(公理1.1)
∵?ACQO中,AC=QO
(命題1.34)
∴S正方形AC2=S正方形QO2
(公理1.1)
∴4S矩形AB×BC+S正方形AC2=S磬折形STU+S正方形QO2
(公理1.2)
∵S磬折形STU+S正方形QO2=S正方形(AB+BC)2
(已知)
∴4S矩形AB×BC+S正方形AC2=S正方形(AB+BC)2
(公理1.1)
證畢
此命題在《幾何原本》中再未被使用