文化伟人代表作图释书系:几何原本
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命题II.14

根据一个多边形,可以作一个与它面积相等的正方形。

设:A为给定的多边形。

现在要求的是:作一个正方形,其面积等于给定的多边形A的面积。

令:作矩形BCDΕ,使之等于图形A的面积(命题I.45)

如果等于ΕD,那么该正方形BD满足于A。如果不是,而是ΕD中,其中有一条直线比另一条线长,假定是较长的线;延长F,使ΕF等于ΕD;在BF上取其平分点G,以G为圆心、GBGF为半径作半圆BHF;延长H,连接GH

那么:既然直线BFG点上被平分,Ε点则为非平分点,以BΕ、ΕF为边的矩形与以ΕG为边的正方形的面积之和等于以GF为边的正方形的面积(命题I.5);而GF等于GH

所以:BΕ、ΕF为边构成的矩形与以ΕG为边的正方形的面积之和等于以GH为边的正方形面积。

而分别以HΕ、ΕG为边的正方形的面积的和等于以GH为边的正方形面积,所以,BΕ、ΕF为边构成的矩形与以ΕG为边的正方形的面积之和等于分别以HΕ、ΕG为边构成的正方形的面积之和(命题I.47)

令:分别减去以ΕG为边的正方形的面积。

那么:余下的包含有BΕ、ΕF为边的矩形的面积也等于以为边的正方形的面积。

又,因为ΕF等于ΕD,于是:以BF、ΕF为边的矩形的面积等于BCDΕ的面积,平行四边形BCDΕ的面积等于以为边的正方形的面积。而BCDΕ的面积等于多边形A的面积,于是:多边形A的面积也就等于以ΕH为边的正方形的面积。

于是:以ΕH为边,其大小等于多边形A的面积的正方形被作出。

所以:根据一个多边形,可以作一个与它面积相等的正方形。

证完