文化伟人代表作图释书系:几何原本
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命题I.35

同底且在相同的二平行线之间的平行四边形面积相等。

设:平行四边形ABCD、平行四边形ΕBCF有共同的底边BC且在两平行线AF、BC之间。

求证:平行四边形ABCD的面积等于平行四边形ΕBCF的面积。

因为:ABCD是平行四边形,所以AD等于BC(命题I.34)

同理可得:ΕF等于BC

所以:AD也就等于ΕF(公理I.1)。又,是共用边,所以:等于DF(公理I.2)

AB也等于DC(命题I.34),所以:ΕA、AB分别等于对应边FD、DC,∠FDC等于∠ΕAB,同位角相等(命题I.29)。所以:底边ΕB等于底边FC,三角形ΕAB全等于三角形FDC(命题I.4)

令两三角形减去三角形DGΕ,于是,余下的梯形ABGD的面积等于余下的梯形ΕGCF的面积(公理I.3)

令加上三角形GBC,所以:平行四边形ABCD的面积等于平行四边形ΕBCF的面积(公理I.2)

所以:同底且在相同的二平行线之间的平行四边形面积相等。

证完

埃舍尔的数学兴趣在这件作品中表现得尤为突出,除了数学家,普通人很难对这个结构产生兴趣,它被称为三叶纽结,是最简单的纽结形式。所有的纽结都是针对三维空间曲线,在二维平面上不可能打成一个真正的纽结,埃舍尔的做法是赋予这条曲线复杂的外形,然后在平面上用严格的透视法再现这个结构。

注解

本命题应用在接下来的两个命题以及命题XI.31中。