Humanitext Reader

欧几里得 · 几何原本 §13.prop.13#1

在已知球内作正四面体及等棱证明

第 306 段,共 316 段 · 希腊语

内容简介

作为在给定球内构造正四面体(棱锥)的第一步,利用具有特定比例的半圆和垂线确定了作为底面的等边三角形和高度,并证明了棱锥各棱长的相等性。

§13.prop.13#1πυραμίδα συστήσασθαι καὶ σφαίρᾳ περιλαβεῖν τῇ δοθείσῃ καὶ δεῖξαι, ὅτι ἡ τῆς σφαίρας διάμετρος δυνάμει ἡμιολία ἐστὶ τῆς πλευρᾶς τῆς πυραμίδος.
在给定的球内构造一棱锥,并用该球包围它,且证明球的直径在平方上是该棱锥之棱长的一倍半。
Ἐκκείσθω ἡ τῆς δοθείσης σφαίρας διάμετρος ἡ ΑΒ, καὶ τετμήσθω κατὰ τὸ Γ σημεῖον, ὥστε διπλασίαν εἶναι τὴν ΑΓ τῆς ΓΒ· καὶ γεγράφθω ἐπὶ τῆς ΑΒ ἡμικύκλιον τὸ ΑΔΒ, καὶ ἤχθω ἀπὸ τοῦ Γ σημείου τῇ ΑΒ πρὸς ὀρθὰς ἡ ΓΔ, καὶ ἐπεζεύχθω ἡ ΔΑ· καὶ ἐκκείσθω κύκλος ὁ ΕΖΗ ἴσην ἔχων τὴν ἐκ τοῦ κέντρου τῇ ΔΓ, καὶ ἐγγεγράφθω εἰς τὸν ΕΖΗ κύκλον τρίγωνον ἰσόπλευρον τὸ ΕΖΗ· καὶ εἰλήφθω τὸ κέντρον τοῦ κύκλου τὸ Θ σημεῖον, καὶ ἐπεζεύχθωσαν αἱ ΕΘ, ΘΖ, ΘΗ· καὶ ἀνεστάτω ἀπὸ τοῦ Θ σημείου τῷ τοῦ ΕΖΗ κύκλου ἐπιπέδῳ πρὸς ὀρθὰς ἡ ΘΚ, καὶ ἀφῃρήσθω ἀπὸ τῆς ΘΚ τῇ ΑΓ εὐθείᾳ ἴση ἡ ΘΚ, καὶ ἐπεζεύχθωσαν αἱ ΚΕ, ΚΖ, ΚΗ. καὶ ἐπεὶ ἡ ΚΘ ὀρθή ἐστι πρὸς τὸ τοῦ ΕΖΗ κύκλου ἐπίπεδον, καὶ πρὸς πάσας ἄρα τὰς ἁπτομένας αὐτῆς εὐθείας καὶ οὔσας ἐν τῷ τοῦ ΕΖΗ κύκλου ἐπιπέδῳ ὀρθὰς ποιήσει γωνίας.
设给定的球的直径为AB,且在点G处予以切分,使得AG为GB的两倍;并在AB上画半圆ADB,且从点G引AB的垂线GD,并连接DA;又设圆EZH的半径等于DG,并在圆EZH内接一等边三角形EZH;且设该圆的圆心为点Th,连接ETh、ThZ、ThH;又从点Th引垂直于圆EZH平面的直线ThK,并从ThK截取等于直线AG的ThK,且连接KE、KZ、KH。 因为KTh垂直于圆EZH的平面,所以它将与所有与它相接触且在圆EZH 的平面内的直线成直角。
ἅπτεται δὲ αὐτῆς ἑκάστη τῶν ΘΕ, ΘΖ, ΘΗ· ἡ ΘΚ ἄρα πρὸς ἑκάστην τῶν ΘΕ, ΘΖ, ΘΗ ὀρθή ἐστιν.
而ThE、ThZ、ThH的每一条都与它接触;所以ThK垂直于ThE、ThZ、ThH的每一条。
καὶ ἐπεὶ ἴση ἐστὶν ἡ μὲν ΑΓ τῇ ΘΚ, ἡ δὲ ΓΔ τῇ ΘΕ, καὶ ὀρθὰς γωνίας περιέχουσιν, βάσις ἄρα ἡ ΔΑ βάσει τῇ ΚΕ ἐστιν ἴση.
又因为 AG等于ThK,GD等于ThE,且它们夹直角,所以底边DA等于底边KE。
διὰ τὰ αὐτὰ δὴ καὶ ἑκατέρα τῶν ΚΖ, ΚΗ τῇ ΔΑ ἐστιν ἴση· αἱ τρεῖς ἄρα αἱ ΚΕ, ΚΖ, ΚΗ ἴσαι ἀλλήλαις εἰσίν.
由于同样的原因,确实, KZ、KH的每一条也等于DA;所以三条线KE、KZ、KH彼此相等。
καὶ ἐπεὶ διπλῆ ἐστιν ἡ ΑΓ τῆς ΓΒ, τριπλῆ ἄρα ἡ ΑΒ τῆς ΒΓ. ὡς δὲ ἡ ΑΒ πρὸς τὴν ΒΓ, οὕτως τὸ ἀπὸ τῆς ΑΔ πρὸς τὸ ἀπὸ τῆς ΔΓ, ὡς ἑξῆς δειχθήσεται.
又因为AG是GB的两倍,所以AB是BG的三倍。 而AB对BC之比,等于AD上的正方形对DG上的正方形之比,这在后文将予以证明。
τριπλάσιον ἄρα τὸ ἀπὸ τῆς ΑΔ τοῦ ἀπὸ τῆς ΔΓ. ἔστι δὲ καὶ τὸ ἀπὸ τῆς ΖΕ τοῦ ἀπὸ τῆς ΕΘ τριπλάσιον, καί ἐστιν ἴση ἡ ΔΓ τῇ ΕΘ· ἴση ἄρα καὶ ἡ ΔΑ τῇ ΕΖ. ἀλλὰ ἡ ΔΑ ἑκάστῃ τῶν ΚΕ, ΚΖ, ΚΗ ἐδείχθη ἴση· καὶ ἑκάστη ἄρα τῶν ΕΖ, ΖΗ, ΗΕ ἑκάστῃ τῶν ΚΕ, ΚΖ, ΚΗ ἐστιν ἴση·
所以,AD上的正方形是DG上的正方形的三倍。 而ZE上的正方形也是ETh上的正方形的三倍,且DG等于ETh;所以DA也等于EZ。 但是DA已被证明等于KE、KZ、KH的每一条;所以EZ、ZH、HE的每一条也等于KE、KZ、KH的每一条;所以这四个三角形EZH、KEZ、KZH、KEH是等边三角形。
ἰσόπλευρα ἄρα ἐστὶ τὰ τέσσαρα τρίγωνα τὰ ΕΖΗ, ΚΕΖ, ΚΖΗ, ΚΕΗ. πυραμὶς ἄρα συνέσταται ἐκ τεσσάρων τριγώνων ἰσοπλεύρων, ἧς βάσις μέν ἐστι τὸ ΕΖΗ τρίγωνον, κορυφὴ δὲ τὸ Κ σημεῖον.
所以,已由四个等边三角形构造出一棱锥,其底面为三角形EZH,顶点为点K。
δεῖ δὴ αὐτὴν καὶ σφαίρᾳ περιλαβεῖν τῇ δοθείσῃ καὶ δεῖξαι, ὅτι ἡ τῆς σφαίρας διάμετρος ἡμιολία ἐστὶ δυνάμει τῆς πλευρᾶς τῆς πυραμίδος.
因此,必须用给定的球包围它,并证明球的直径在平方上是棱锥边长的一倍半。

词汇与语法注释

  1. §13.prop.13#1πυραμίδα συστήσασθαι καὶ σφαίρᾳ περιλαβεῖν — 不定式 συστήσασθαι、περιλαβεῖν 和 δεῖξαι 用于陈述命题(作图题)的目的,具有命令或目的不定式的功用(“构造……”、“包围……”)。
  2. §13.prop.13#1ἀφῃρήσθω ἀπὸ τῆς ΘΚ τῇ ΑΓ εὐθείᾳ ἴση ἡ ΘΚ — 第一个 ΘΚ 指的是从点 Θ 引出的垂直射线,而作主语的 ΘΚ 指的是从该射线上截取的、长度等于 ΑΓ 的特定线段 ΘΚ。在希腊几何中,相同的字母组合常常既表示一条射线,又表示其上确定的线段。
  3. §13.prop.13#1ὡς δὲ ἡ ΑΒ πρὸς τὴν ΒΓ, οὕτως τὸ ἀπὸ τῆς ΑΔ πρὸς τὸ ἀπὸ τῆς ΔΓ — 该比例关系基于内接于半圆 ΑΔΒ 的直角三角形 ΑΔΒ 的性质。当向斜边 ΑΒ 引垂线 ΔΓ 时,根据相似性(参见《几何原本》第六卷命题8等),满足 ΑΒ : ΒΓ = ΑΔ^2 : ΔΓ^2。正如文中所说,这将在本命题的后半部分进行详细证明。

引用这一段

欧几里得, 几何原本 §13.prop.13#1. Humanitext Reader, https://reader.humanitext.ai/zh/text/urn:cts:greekLit:tlg1799.tlg001.humanitext-grc2:13.prop.13%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。