在上篇文章,我通過《幾何原本》第五卷中的命題1、命題2、命題5、命題6,介紹了《幾何原本》是如何證明乘法分配率的。這一講我繼續帶着大家學習《幾何原本》第五卷中的命題3是如何證明乘法結合律的,乘法結合律用代數式子可表示為:m*(nα)=m*n(α)。
命題3:如果第一量和第三量分别是第二量和第四量的同倍量,如果再有同倍數的第一量及第三量,則同倍後的這兩個量分别是第二量及第四量的同倍量。已知第一量A和第三量C分别是第二量B和第四量D的同倍量,分别取定A和C的同倍量EF和GH。
目标:證明EF和GH分别是B和D的同倍量。
證明:
1、因為EF和GH分别是A和C的同倍量,所以EF裡有多少個量等于 A、GH裡就有相等數量的量等于C。
2、将EF分成EK、KF,且都等于A;将 GH分成GL、LH,且都等于C、所以量EK、KF的個數等于量GL、LH的個數。
3、因為A和C分别是B和D的同倍量,且EK等于A,GL等于C,所以EK和GL分别是B和D的同倍量。
4、同理,KF和LH分别是B和D的同信量。
5、因為第一量EK和第三量GL分别是第二量B和第四量D的同倍量,且第五量KF和第六量LH分别是第二量B和第四量D的同倍量,所以第一量與第五量的和EF,第三量與第六量的和GH,也分别是第二量B和第四量D的同倍量。(第5卷 命題2)
6、綜上,如果第一量和第三量分别是第二量和第四量的同倍量,如果再有同倍數的第一量及第三量,則同倍後的這兩個量分别是第二量及第四量的同倍量。
證明完畢。
說明:該命題用代數式表示,相當于:
m*(nα)=m*n(α),m*(nβ)=m*n(β)。
(假設B=α、D=β,A=n*B,EF=m*A,C=n*D,GH=m*C,則有EF=m*A=m*(nα),GH=mC=m*(nβ)。)
好了,這一講就到這了。
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