這一講,我們繼續《幾何原本》第6卷“相似圖形”中命題4的學習。
該命題證明了相似三角形對應邊成比例。
命題4:在各角對應相等的三角形中,夾等角的邊成比例,且等角的對邊為相對應的邊。已知ABC和DCE為各角對應相等的三角形,設角ABC等于角DCE、角BAC等于角CDE,角ACB等于角CED。
目标:證明在三角形ABC和三角形DCE中,夾等角的邊成比例,且等角所對的邊是對應邊。
證明:
1、将BC、CE置于同一直線上。因為角ABC與角ACB之和小于兩直角【第1卷 命題17】,角ACB等于角DEC,所以角ABC與角DEC之和小于兩直角,因此,BA與ED 的延長線可以相交【公設5】,将二者延長交于F點。
說明:該步驟運用了第1卷命題17的結論,命題17用現代的數學語言表述如下:
在任意三角形中,任何兩角之和小于兩直角和。
2、因為角DCE等于角ABC,所以BF平行于CD。【第1卷 命題28】
3、又因為角 ACB 等于角DEC,所以AC平行于FE。【第1卷 命題28】
4、因此FACD為平行四邊形,所以FA等于DC,AC等于FD。【第1卷 命題34】
5、因為AC平行于三角形 FBE的一邊FE,所以BA比AF等于BC比CE。【第6卷 命題2】
6、因為AF等于 CD,所以BA比CD等于BC比CE,由更比例可得,AB比BC等于DC比CE。【第5卷 命題16】
說明:該步驟運用了第5卷命題16的結論,命題16用現代的數學語言表述如下:
如果a/b=c/d,那麼a/c=b/d
7、又因為CD平行于BF,因此BC比CE等于FD比DE。【第6卷 命題2】
8、因為FD等于AC,因此BC比CE等于AC比DE,由更比例可得, BC比CA等于CE比ED。【第5卷 命題16】
9、因為已經證明了,AB比BC等于 DC比CE,BC比CA等于CE比ED,所以通過首末比可得,BA比AC等于CD比DE。【第5卷 命題22】
說明:該步驟運用了第5卷命題22的結論,命題22用現代的數學語言表述如下:
如果有a、b、c與d、e、f兩組量,且滿足a/b=d/e,b/c=e/f,那麼a/c=d/f。
10、綜上,在各角對應相等的三角形中,夾等角的邊成比例,且等角的對邊為相對應的邊。
好了,這一講就到這裡了。
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