- 文化伟人代表作图释书系:几何原本
- (古希腊)欧几里得
- 528字
- 2020-07-09 18:55:33
命题III.13
两圆相切,只有一个切点。
假设:两圆相切不止一个切点,设圆ABDC与圆EBFD首先内切于两个点。令切点为D、B点,连接圆ABDC的圆心G和圆EBFD的圆心H(命题III.1)。
那么:连接G、H点的直线经过B、D点(命题III.11);且假定为BGHD。
那么因为:点G是圆ABDC的圆心,而BG等于GD。于是BG大于HD,于是,BH就比HD大得多;
又因为:H点是圆EBFD的圆心,BH等于HD,但同时又被证明BH比HD大得多,这是不可能的。
所以:内切圆不能有两个以上的切点。
要进一步说:这一命题也适合于外切圆。
假设两圆外切不止一个切点,设圆ACK与圆ADC相切有一个以上的切点,设为A、C点,连接AC,那么因为无论是圆ADC还是圆ACK,A、C为任意的两点,连接该两点的直线必然落在每个圆的内部,但是它应该落在圆ADC之内又落在圆ACK之外,这是荒谬的(命题III.2、定义III.3)。
所以:一个圆与另一个圆相外切不能有一个以上的点。同样,已证明两圆内切,也不能有一个以上的点。
所以:一个圆与另一个圆相切,无论内切还是外切,不能有一个以上切点。
证完
注解
这是第二个不可能图形。有三条曲线连接A和C。并没有假定两个圆相交,而只是相切于两个点A和C,线段AC应在两个圆内而不是一个圆内。
这一命题的证明也有逻辑裂缝,如上两个命题的证明过程一样。
本命题再未在《原本》中的其他地方被利用。