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命题III.10
两圆相交,交点不多于两个。
设:假如可能,圆ABC与圆DEF相交,交点超出两个,即为B、G、F和H。
令:连接BH、BG,并在K、L点分别平分两线。从K、L点作KC、LM,使之分别垂直于BH、GB,并经过A、E点(命题I.10、I.11)。
因为在圆ABC中弦AC平分了BH并构成直角,所以:圆ABC的圆心在AC上。
又因为:在同一圆ABC里,弦NO平分弦BG为相等的两半并构成直角。所以圆ABC的圆心在NO上(定义III.1)。
但已经证明它也在AC上,而弦AC与NO除了P点外没有相交的点。所以:点P也是圆ABC的圆心。
同样:我们可以证明P点也是圆DEF的圆心。于是两个相交的圆ABC、圆DEF也有相同的圆心P,这是不可能的(命题III.5)。
所以:两圆相交,其交点不能超出两个。
证完
注解
这是另一个不可能的图形。曲线被设想成圆的圆周,这是不可能作出的。虽然欧几里得命名了圆上的四个点,但实际上只有三个点B、G、H在证明中被利用。
这一证明实际是证明两个圆不能相交于两个以上的点,这里的“相交”不是相切。
赫斯评论道,平分BG、BH的线段并未证明是相交的,事实上,它们是,因为圆ABC的圆心被证明在它们二者上面。
这一命题应用在命题III.24中。