Humanitext Reader

欧几里得 · 几何原本 §12.prop.12#1

相似圆锥体积比与直径立方比证明的开始

第 284 段,共 316 段 · 希腊语

内容简介

提出相似圆锥和圆柱体积比等于底面直径立方比(三倍比)的命题,并开始通过在底面圆内构造内接多边形,运用穷竭法和反证法展开证明。

§12.prop.12#1οἱ ὅμοιοι κῶνοι καὶ κύλινδροι πρὸς ἀλλήλους ἐν τριπλασίονι λόγῳ εἰσὶ τῶν ἐν ταῖς βάσεσι διαμέτρων.
相似的圆锥和圆柱彼此之比,等于它们底面直径的立方比(三倍比)。
ἔστωσαν ὅμοιοι κῶνοι καὶ κύλινδροι, ὧν βάσεις μὲν οἱ ΑΒΓΔ, ΕΖΗΘ κύκλοι, διάμετροι δὲ τῶν βάσεων αἱ ΒΔ, ΖΘ, ἄξονες δὲ τῶν κώνων καὶ κυλίνδρων οἱ ΚΛ, ΜΝ·
设有一些相似的圆锥和圆柱,它们的底面为圆ABCD、EZHTh,底面的直径为 BD、ZTh,而圆锥和圆柱的轴为KL、MN。
λέγω, ὅτι ὁ κῶνος, οὗ βάσις μὲν ὁ ΑΒΓΔ κύκλος, κορυφὴ δὲ τὸ Λ σημεῖον, πρὸς τὸν κῶνον, οὗ βάσις μὲν ὁ ΕΖΗΘ κύκλος, κορυφὴ δὲ τὸ Ν σημεῖον, τριπλασίονα λόγον ἔχει ἤπερ ἡ ΒΔ πρὸς τὴν ΖΘ. εἰ γὰρ μὴ ἔχει ὁ ΑΒΓΔΛ κῶνος πρὸς τὸν ΕΖΗΘΝ κῶνον τριπλασίονα λόγον ἤπερ ἡ ΒΔ πρὸς τὴν ΖΘ, ἕξει ὁ ΑΒΓΔΛ κῶνος ἢ πρὸς ἔλασσόν τι τοῦ ΕΖΗΘΝ κώνου στερεὸν τριπλασίονα λόγον ἢ πρὸς μεῖζον.
我说,以圆ABCD为底面且以点L为顶点的圆锥,对于以圆EZHTh为底面且以点N为顶点的圆锥,其体积比等于BD对ZTh之比的立方比。 因为如果圆锥ABCDL对于圆锥EZHThN的比,不等于BD对ZTh之比的立方比,那么圆锥ABCDL将或者对于某个小于圆锥EZHThN的立体具有该立方比,或者对于一个更大的立体具有该立方比。
ἐχέτω πρότερον πρὸς ἔλασσον τὸ Ξ, καὶ ἐγγεγράφθω εἰς τὸν ΕΖΗΘ κύκλον τετράγωνον τὸ ΕΖΗΘ· τὸ ἄρα ΕΖΗΘ τετράγωνον μεῖζόν ἐστιν ἢ τὸ ἥμισυ τοῦ ΕΖΗΘ κύκλου.
首先,设它对较小的立体X具有该比,且在圆EZHTh中内接正方形EZHTh;因此,正方形EZHTh大于圆EZHTh的一半。
καὶ ἀνεστάτω ἐπὶ τοῦ ΕΖΗΘ τετραγώνου πυραμὶς τὴν αὐτὴν κορυφὴν ἔχουσα τῷ κώνῳ· ἡ ἄρα ἀνασταθεῖσα πυραμὶς μείζων ἐστὶν ἢ τὸ ἥμισυ μέρος τοῦ κώνου.
并在此正方形EZHTh上,建立一个与圆锥具有相同顶点的棱锥;因此,所建立的棱锥大于圆锥的一半。
τετμήσθωσαν δὴ αἱ ΕΖ, ΖΗ, ΗΘ, ΘΕ περιφέρειαι δίχα κατὰ τὰ Ο, Π, Ρ, Σ σημεῖα, καὶ ἐπεζεύχθωσαν αἱ ΕΟ, ΟΖ, ΖΠ, ΠΗ, ΗΡ, ΡΘ, ΘΣ, ΣΕ. καὶ ἕκαστον ἄρα τῶν ΕΟΖ, ΖΠΗ, ΗΡΘ, ΘΣΕ τριγώνων μεῖζόν ἐστιν ἢ τὸ ἥμισυ μέρος τοῦ καθʼ ἑαυτὸ τμήματος τοῦ ΕΖΗΘ κύκλου.
于是,将弧 EZ、ZhH、HTh、ThE在点O、P、R、S处二等分,并连接EO、OZ、ZP、PH、HR、RTh、ThS、SE。 因而,三角形EOZ、ZPH、HRTh、ThSE中的每一个,都大于圆EZHTh 对应于它自身的弓形的一半。
καὶ ἀνεστάτω ἐφʼ ἑκάστου τῶν ΕΟΖ, ΖΠΗ, ΗΡΘ, ΘΣΕ τριγώνων πυραμὶς τὴν αὐτὴν κορυφὴν ἔχουσα τῷ κώνῳ· καὶ ἑκάστη ἄρα τῶν ἀνασταθεισῶν πυραμίδων μείζων ἐστὶν ἢ τὸ ἥμισυ μέρος τοῦ καθʼ ἑαυτὴν τμήματος τοῦ κώνου.
并在此三角形EOZ、ZPH、HRTh、ThSE的每一个上,建立一个与圆锥具有相同顶点的棱锥;因此,所建立的每一个棱锥也都大于圆锥对应于它自身的体积部分(切片)的一半。
τέμνοντες δὴ τὰς ὑπολειπομένας περιφερείας δίχα καὶ ἐπιζευγνύντες εὐθείας καὶ ἀνιστάντες ἐφʼ ἑκάστου τῶν τριγώνων πυραμίδας τὴν αὐτὴν κορυφὴν ἐχούσας τῷ κώνῳ καὶ τοῦτο ἀεὶ ποιοῦντες καταλείψομέν τινα ἀποτμήματα τοῦ κώνου, ἃ ἔσται ἐλάσσονα τῆς ὑπεροχῆς, ᾗ ὑπερέχει ὁ ΕΖΗΘΝ κῶνος τοῦ Ξ στερεοῦ.
于是,如果我们将剩余的弧二等分,并连接直线,在每一个三角形上建立一个与圆锥具有相同顶点的棱锥,并且不断重复这一过程,我们将留下圆锥的一些剩余体积部分,它们将小于圆锥EZHThN超过立体X的超额。
λελείφθω, καὶ ἔστω τὰ ἐπὶ τῶν ΕΟ, ΟΖ, ΖΠ, ΠΗ, ΗΡ, ΡΘ, ΘΣ, ΣΕ· λοιπὴ ἄρα ἡ πυραμίς, ἧς βάσις μέν ἐστι τὸ ΕΟΖΠΗΡΘΣ πολύγωνον, κορυφὴ δὲ τὸ Ν σημεῖον, μείζων ἐστὶ τοῦ Ξ στερεοῦ.
设已留下,且为在EO、OZ、ZP、PH、HR、RTh、ThS、SE之上的部分;因此,底面为多边形EOZPHRThS且顶点为点N的剩余棱锥,大于立体X。
ἐγγεγράφθω καὶ εἰς τὸν ΑΒΓΔ κύκλον τῷ ΕΟΖΠΗΡΘΣ πολυγώνῳ ὅμοιόν τε καὶ ὁμοίως κείμενον πολύγωνον τὸ ΑΤΒΥΓΦΔΧ, καὶ ἀνεστάτω ἐπὶ τοῦ ΑΤΒΥΓΦΔΧ πολυγώνου πυραμὶς τὴν αὐτὴν κορυφὴν ἔχουσα τῷ κώνῳ, καὶ τῶν μὲν περιεχόντων τὴν πυραμίδα, ἧς βάσις μέν ἐστι τὸ ΑΤΒΥ ΓΦΔΧ πολύγωνον, κορυφὴ δὲ τὸ Λ σημεῖον, ἓν τρίγωνον ἔστω τὸ ΛΒΤ, τῶν δὲ περιεχόντων τὴν πυραμίδα, ἧς βάσις μέν ἐστι τὸ ΕΟΖΠΗΡΘΣ πολύγωνον, κορυφὴ δὲ τὸ Ν σημεῖον, ἓν τρίγωνον ἔστω τὸ ΝΖΟ, καὶ ἐπεζεύχθωσαν αἱ ΚΤ, ΜΟ. καὶ ἐπεὶ ὅμοιός ἐστιν ὁ ΑΒΓΔΛ κῶνος τῷ ΕΖΗΘΝ κώνῳ, ἔστιν ἄρα ὡς ἡ ΒΔ πρὸς τὴν ΖΘ, οὕτως ὁ ΚΛ ἄξων πρὸς τὸν ΜΝ ἄξονα.
且在圆ABCD中内接一个与多边形EOZPHRThS相似且位置相似的多边形ATBYGPhDCh。 并在此多边形ATBYGPhDCh上建立一个与圆錐具有相同顶点的棱锥。 而在包围底面为多边形ATBYGPhDCh且顶点为点L的棱锥的面中,设一个三角形为LBT;在包围底面为多边形EOZPHRThS且顶点为点N的棱锥的面中,设一个三角形为NZO。 并连接KT、MO。 并且,由于圆锥ABCDL与圆锥EZHThN相似,因此,正如BD之比于ZTh,轴KL也之比于轴MN。
ὡς δὲ ἡ ΒΔ πρὸς τὴν ΖΘ, οὕτως ἡ ΒΚ πρὸς τὴν ΖΜ·
但正如BD之比于ZTh,BK也之比于ZM;因此,正如BK之比于ZM,KL也之比于MN。
καὶ ὡς ἄρα ἡ ΒΚ πρὸς τὴν ΖΜ, οὕτως ἡ ΚΛ πρὸς τὴν ΜΝ. καὶ ἐναλλὰξ ὡς ἡ ΒΚ πρὸς τὴν ΚΛ, οὕτως ἡ ΖΜ πρὸς τὴν ΜΝ.
且交互地,正如BK之比于KL,ZM也之比于MN。

词汇与语法注释

  1. 12.prop.12#1τριπλασίονα λόγον — 在几何学语境中,“三倍比”(τριπλάσιος λόγος)是指相似比的立方(即立方比,triplicate ratio)。这是因为立体的体积比等于其对应线性尺寸之比的立方。
  2. 35λελείφθω — 动词 λείπω(留下)的三人称单数完成式命令语气的被动语态。在数学证明中,用于设定某种操作已完成的假设状态(即“设已留下”)。
  3. 50ὡς δὲ ἡ ΒΔ πρὸς τὴν ΖΘ, οὕτως ἡ ΒΚ πρὸς τὴν ΖΜ· — 指出直径BD与ZTh之比等于其半值(半径)BK与ZM之比。其中省略了系动词 ἐστίν。

引用这一段

欧几里得, 几何原本 §12.prop.12#1. Humanitext Reader, https://reader.humanitext.ai/zh/text/urn:cts:greekLit:tlg1799.tlg001.humanitext-grc2:12.prop.12%231

请注明译文为AI草稿以及访问日期。

译文、注释与简介为AI生成的草稿,并根据读者反馈持续修订。