命题I.40

等底并在同一边的面积相等的三角形,顶点的连线与底边平行。

设:ABC、CDΕ是面积相等的三角形,并有相等底边BC,且在同一侧。

求证:两三角形顶点的连线与底边平行。

连接AD,那么:AD平行于

如果不是,令:过AAF平行于(命题I.31),再连接

于是:三角形ABC等于三角形FCΕ的面积。因为,它们在相等底边BC、CΕ上,且在相同平行线BΕ、AF之间(命题I.38)

又,三角形ABC等于三角形DCΕ的面积,所以:三角形DCΕ也等于三角形FCΕ的面积,大等于小。这是不可能的。所以:AF不平行于

类似地,可以证明,除了AD以外的任何线段也不可能平行于,所以:AD平行于

所以:等底并在同一边的面积相等的三角形,顶点的连线与底边平行。

证完

四柱式庭院

英国数学家罗素说过“数学不仅拥有真理,而且拥有至高无上的美”。他所说的是一种形式高度抽象的美,即逻辑形式与结构的完美。这种以简单结构以及逻辑形式完美为目标的追求,使数学成为人类艺术发展的文化激素。数学对艺术的影响遍及绘画、音乐、建筑、文学等各个方面,仅就建筑而言,就涉及对称、黄金分割、各种曲线和曲面等。图中的四柱式庭院就是一个简单却极富表现力的木制品,它展现了以数学为基础的构成要素。

注解

本命题不同于本卷中的其他命题,在《原本》中再也没有被应用过。