文化伟人代表作图释书系:几何原本
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命题I.44

给定一条线段,给定一个角,可作一个平行四边形使其面积等于给定的三角形。

设:AB为给定的线段,∠D为给定的角,C为给定的三角形。

求作:在AB上作一个平行四边形等于给定的三角形C的面积,并使其一个内角等于给定的∠D

设:要作的等于三角形C的平行四边形是BΕFG,其中∠ΕBG等于∠D,移动线段ΕB,使之与AB重合(命题I.42)

延长FGH,过AAH平行于BG,也平行于ΕF。连接HB(公设I.2、命题I.31、公设I.1)

因为线段HFAHΕF相交,所以:∠AHF和∠HFΕ之和等于两个直角。

所以:∠BHG和∠GFΕ之和小于两个直角。

且将直线无限延长后,在小于两直角的一侧相交,所以:当延长HB时,它们将相交(命题I.29、公设I.5)

令:延长它们并相交于K,再过KKL平行于ΕA或者FH

延长HAGB至点L、M(命题I.31)

于是:HLKF是平行四边形,HK是它的对角线,且AHGBMBΕK是平行四边形,四边形LABMBGFΕ是四边形LHFK上的补形。

所以:四边形LABM等于BGFΕ的面积(命题I.43)

又,BGFΕ的面积等于三角形C的面积,所以:四边形LABM也等于C的面积(公理I.1)

因为∠GBΕ等于∠ABM,同时,∠GBΕ等于∠D,所以:∠ABM也等于∠D(命题I.15)

所以:用给定线段AB作出的平行四边形LABM的面积,等于给定的三角形C的面积,且其中∠ABM等于∠D

所以:给定一条线段,给定一个角,可作一个平行四边形使其面积等于给定的三角形。

证完

时间和空间的形态

在牛顿的理论中,时间独立于其他万物而存在,它仿佛是在两个方向上都无限延伸的铁轨。1915年,爱因斯坦提出了一种崭新的数学模型:广义相对论。这个理论是时间和空间模型的基础。广义相对论把时间维和空间的三维合并形成时空,宇宙中物质和能量的分布引起时空弯曲和畸变,这个时空中的物体企图沿着直线运动,但时空是弯曲的,它们的轨迹显得被弯折了,这样,时间就有了形态。然而,它只能往一个方向前进。

注解

本命题的证明分为两步,第一步是利用命题I.42作平行四边形,使其角等于给定的三角形的某一角;第二步是调用命题I.43,改变其长度,使之等于合适的长度。

本命题除了应用在下一命题中以外,也用在命题VI.25中作一个图形,使之相似但不等于给定的直线图形。