Humanitext Reader

欧几里得 · 几何原本 §12.prop.17#3

多面体不交内球的证明与体积比系理

第 292 段,共 316 段 · 希腊语

内容简介

通过证明从球心到多面体底面的距离大于内切球的半径,从而证明了该多面体不接触内接球。同时作为系理,确定了内接于球的相似多面体体积之比等于它们球体直径的三次方比。

§12.prop.17#3καὶ ἐπεὶ μείζων ἐστὶν ἡ ΚΒ τῆς ΧΦ, ἴση δὲ ἡ ΧΦ τῇ ΣΟ, μείζων ἄρα ἡ ΚΒ τῆς ΣΟ. ἴση δὲ ἡ ΚΒ ἑκατέρᾳ τῶν ΚΣ, ΒΟ·
因为KB大于ChPh,而ChPh等于SO,所以KB大于SO。
καὶ ἑκατέρα ἄρα τῶν ΚΣ, ΒΟ τῆς ΣΟ μείζων ἐστίν.
且KB等于KS、BO的每一条;所以KS、BO的每一条也大于SO。
καὶ ἐπεὶ ἐν κύκλῳ τετράπλευρόν ἐστι τὸ ΚΒΟΣ, καὶ ἴσαι αἱ ΚΒ, ΒΟ, ΚΣ, καὶ ἐλάττων ἡ ΟΣ, καὶ ἐκ τοῦ κέντρου τοῦ κύκλου ἐστὶν ἡ ΒΨ, τὸ ἄρα ἀπὸ τῆς ΚΒ τοῦ ἀπὸ τῆς ΒΨ μεῖζόν ἐστιν ἢ διπλάσιον.
又因为四边形KBOS在圆内,且KB、BO、KS相等,而OS较小,且BPs是圆的半径,所以KB上的正方形大于BPs上的正方形的两倍。
ἤχθω ἀπὸ τοῦ Κ ἐπὶ τὴν ΒΦ κάθετος ἡ ΚΩ. καὶ ἐπεὶ ἡ ΒΔ τῆς ΔΩ ἐλάττων ἐστὶν ἢ διπλῆ, καί ἐστιν ὡς ἡ ΒΔ πρὸς τὴν ΔΩ, οὕτως τὸ ὑπὸ τῶν ΔΒ, ΒΩ πρὸς τὸ ὑπὸ ΔΩ, ΩΒ, ἀναγραφομένου ἀπὸ τῆς ΒΩ τετραγώνου καὶ συμπληρουμένου τοῦ ἐπὶ τῆς ΩΔ παραλληλογράμμου καὶ τὸ ὑπὸ ΔΒ, ΒΩ ἄρα τοῦ ὑπὸ ΔΩ, ΩΒ ἔλαττόν ἐστιν ἢ διπλάσιον.
从K向BPh引垂线KOmega。 因为BD小于DOmega的两倍,且BD对DOmega的比,等于以DB、BOmega为边的矩形对以DOmega、OmegaB为边的矩形的比——这是在BOmega上画正方形并补足在OmegaD上的平行四边形所致——所以以DB、BOmega为边的矩形也小于以DOmega、OmegaB为边的矩形的两倍。
καί ἐστι τῆς ΚΔ ἐπιζευγνυμένης τὸ μὲν ὑπὸ ΔΒ, ΒΩ ἴσον τῷ ἀπὸ τῆς ΒΚ, τὸ δὲ ὑπὸ τῶν ΔΩ, ΩΒ ἴσον τῷ ἀπὸ τῆς ΚΩ· τὸ ἄρα ἀπὸ τῆς ΚΒ τοῦ ἀπὸ τῆς ΚΩ ἔλασσόν ἐστιν ἢ διπλάσιον.
且连接KD,以DB、BOmega为边的矩形等于BK上的正方形,而以DOmega、OmegaB为边的矩形等于KOmega上的正方形;所以KB上的正方形小于KOmega上的正方形的两倍。
ἀλλὰ τὸ ἀπὸ τῆς ΚΒ τοῦ ἀπὸ τῆς ΒΨ μεῖζόν ἐστιν ἢ διπλάσιον·
但是KB上的正方形大于BPs上的正方形的两倍;所以 KOmega上的正方形大于BPs上的正方形。
μεῖζον ἄρα τὸ ἀπὸ τῆς ΚΩ τοῦ ἀπὸ τῆς ΒΨ. καὶ ἐπεὶ ἴση ἐστὶν ἡ ΒΑ τῇ ΚΑ, ἴσον ἐστὶ τὸ ἀπὸ τῆς ΒΑ τῷ ἀπὸ τῆς ΑΚ. καί ἐστι τῷ μὲν ἀπὸ τῆς ΒΑ ἴσα τὰ ἀπὸ τῶν ΒΨ, ΨΑ, τῷ δὲ ἀπὸ τῆς ΚΑ ἴσα τὰ ἀπὸ τῶν ΚΩ, ΩΑ· τὰ ἄρα ἀπὸ τῶν ΒΨ, ΨΑ ἴσα ἐστὶ τοῖς ἀπὸ τῶν ΚΩ, ΩΑ, ὧν τὸ ἀπὸ τῆς ΚΩ μεῖζον τοῦ ἀπὸ τῆς ΒΨ·
因为BA等于KA,所以BA上的正方形也等于AK上的正方形。 且BPs、PsA上的正方形[之和]等于BA上的正方形,而KOmega、OmegaA上的正方形[之和]等于KA上的正方形;所以BPs、PsA上的正方形[之和]等于KOmega、OmegaA上的正方形[之和],其中KOmega上的正方形大于BPs上的正方形;所以余下的OmegaA上的正方形小于PsA上的正方形。
λοιπὸν ἄρα τὸ ἀπὸ τῆς ΩΑ ἔλασσόν ἐστι τοῦ ἀπὸ τῆς ΨΑ. μείζων ἄρα ἡ ΑΨ τῆς ΑΩ·
所以APs大于AOmega;因此APs远大于AH。
πολλῷ ἄρα ἡ ΑΨ μείζων ἐστὶ τῆς ΑΗ. καί ἐστιν ἡ μὲν ΑΨ ἐπὶ μίαν τοῦ πολυέδρου βάσιν, ἡ δὲ ΑΗ ἐπὶ τὴν τῆς ἐλάσσονος σφαίρας ἐπιφάνειαν· ὥστε τὸ πολύεδρον οὐ ψαύσει τῆς ἐλάσσονος σφαίρας κατὰ τὴν ἐπιφάνειαν.
且APs是向多面体的一个底面引的垂线,而AH是向较小球的表面引的[半径];所以多面体在其表面不会接触到较小球。
δύο ἄρα σφαιρῶν περὶ τὸ αὐτὸ κέντρον οὐσῶν εἰς τὴν μείζονα σφαῖραν στερεὸν πολύεδρον ἐγγέγραπται μὴ ψαῦον τῆς ἐλάσσονος σφαίρας κατὰ τὴν ἐπιφάνειαν· ὅπερ ἔδει ποιῆσαι.
所以在具有相同球心的两个球中,在较大球内内接了一个在其表面不接触较小球的立体多面体;这就是所要求作的。
Πόρισμα ἐὰν δὲ καὶ εἰς ἑτέραν σφαῖραν τῷ ἐν τῇ ΒΓΔΕ σφαίρᾳ στερεῷ πολυέδρῳ ὅμοιον στερεὸν πολύεδρον ἐγγραφῇ, τὸ ἐν τῇ ΒΓΔΕ σφαίρᾳ στερεὸν πολύεδρον πρὸς τὸ ἐν τῇ ἑτέρᾳ σφαίρᾳ στερεὸν πολύεδρον τριπλασίονα λόγον ἔχει, ἤπερ ἡ τῆς ΒΓΔΕ σφαίρας διάμετρος πρὸς τὴν τῆς ἑτέρας σφαίρας διάμετρον.
系如果还在另一个球内内接一个与球BGDE内的立体多面体相似的立体多面体,那么球BGDE内的立体多面体对另一个球内的立体多面体的比,是球BGDE的直径对另一个球的直径的比的三倍比(三次方比)。
διαιρεθέντων γὰρ τῶν στερεῶν εἰς τὰς ὁμοιοπληθεῖς καὶ ὁμοιοταγεῖς πυραμίδας ἔσονται αἱ πυραμίδες ὅμοιαι.
因为如果将这些立体分割成数量相同且同列的相似棱锥,那么这些棱锥将是相似的。
αἱ δὲ ὅμοιαι πυραμίδες πρὸς ἀλλήλας ἐν τριπλασίονι λόγῳ εἰσὶ τῶν ὁμολόγων πλευρῶν· ἡ ἄρα πυραμίς, ἧς βάσις μέν ἐστι τὸ ΚΒΟΣ τετράπλευρον, κορυφὴ δὲ τὸ Α σημεῖον, πρὸς τὴν ἐν τῇ ἑτέρᾳ σφαίρᾳ ὁμοιοταγῆ πυραμίδα τριπλασίονα λόγον ἔχει, ἤπερ ἡ ὁμόλογος πλευρὰ πρὸς τὴν ὁμόλογον πλευράν, τουτέστιν ἤπερ ἡ ΑΒ ἐκ τοῦ κέντρου τῆς σφαίρας τῆς περὶ κέντρον τὸ Α πρὸς τὴν ἐκ τοῦ κέντρου τῆς ἑτέρας σφαίρας.
而相似的棱锥彼此之比是其对应边的三倍比(三次方比);所以以四边形KBOS为底面、以点A为顶点的棱锥,对另一个球内同列的棱锥的比,是其对应边对对应边的比的三倍比,即以为心A的球的半径AB对另一个球的半径的比的三倍比。
ὁμοίως καὶ ἑκάστη πυραμὶς τῶν ἐν τῇ περὶ κέντρον τὸ Α σφαίρᾳ πρὸς ἑκάστην ὁμοταγῆ πυραμίδα τῶν ἐν τῇ ἑτέρᾳ σφαίρᾳ τριπλασίονα λόγον ἕξει, ἤπερ ἡ ΑΒ πρὸς τὴν ἐκ τοῦ κέντρου τῆς ἑτέρας σφαίρας.
同样地,以为心A的球内的每一个棱锥,对另一个球内每一个同列的棱锥的比,也将是AB对另一个球半径的比的三倍比。
καὶ ὡς ἓν τῶν ἡγουμένων πρὸς ἓν τῶν ἑπομένων, οὕτως ἅπαντα τὰ ἡγούμενα πρὸς ἅπαντα τὰ ἑπόμενα· ὥστε ὅλον τὸ ἐν τῇ περὶ κέντρον τὸ Α σφαίρᾳ στερεὸν πολύεδρον πρὸς ὅλον τὸ ἐν τῇ ἑτέρᾳ στερεὸν πολύεδρον τριπλασίονα λόγον ἕξει, ἤπερ ἡ ΑΒ πρὸς τὴν ἐκ τοῦ κέντρου τῆς ἑτέρας σφαίρας, τουτέστιν ἤπερ ἡ ΒΔ διάμετρος πρὸς τὴν τῆς ἑτέρας σφαίρας διάμετρον· ὅπερ ἔδει δεῖξαι.
而同前件之一对后件之一,所有前件之和也对所有后件之和;所以以为心A的球内整个立体多面体,对另一个球内整个立体多面体的比,将是 AB对另一个球半径的比的三倍比,即直径BD对另一个球直径的比的三倍比;这就是所要求证的。

词汇与语法注释

  1. 105τὸ ἄρα ἀπὸ τῆς ΚΒ τοῦ ἀπὸ τῆς ΒΨ μεῖζόν ἐστιν ἢ διπλάσιον — 属格 τοῦ ἀπὸ τῆς ΒΨ 依附于比较级 μειζόν,而 ἢ διπλάσιον 作为修饰词,表示“两倍以上”。
  2. 110ἀναγραφομένου ἀπὸ τῆς ΒΩ τετραγώνου καὶ συμπληρουμένου τοῦ ἐπὶ τῆς ΩΔ παραλληλογράμμου — 独立属格(genitive absolute)结构,附加了几何作图的步骤(在BOmega上画正方形并补足在OmegaD上的平行四边形)作为论证的前提条件。
  3. 140τριπλασίονα λόγον ἔχει, ἤπερ ἡ τῆς ΒΓΔΕ σφαίρας διάμετρος πρὸς τὴν τῆς ἑτέρας σφαίρας διάμετρον — 在希腊数学中,术语 τριπλάσιος λόγος(“三倍比”,即三次方比)是一个专业术语,表示立体图形的体积之比等于它们对应线段之比的三次方。
  4. 155καὶ ὡς ἓν τῶν ἡγουμένων πρὸς ἓν τῶν ἑπομένων, οὕτως ἅπαντα τὰ ἡγούμενα πρὸς ἅπαντα τὰ ἑπόμενα — 这里应用了《几何原本》第5卷命题12中所规定的比例性质(等比定理)。即当多个比值相等时,所有前件(ἡγούμενα)之和与所有后件(ἑπόμενα)之和的比也等于其中任意一对前件与后件之比。

引用这一段

欧几里得, 几何原本 §12.prop.17#3. Humanitext Reader, https://reader.humanitext.ai/zh/text/urn:cts:greekLit:tlg1799.tlg001.humanitext-grc2:12.prop.17%233

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。