Humanitext Reader

欧几里得 · 几何原本 §13.prop.14

在球中内接正八面体及棱长比例

第 308 段,共 316 段 · 希腊语

内容简介

构造一个内接于给定球的正八面体,并证明该球直径的平方是正八面体棱长平方的两倍。

§13.prop.14ὀκτάεδρον συστήσασθαι καὶ σφαίρᾳ περιλαβεῖν, ᾗ καὶ τὰ πρότερα, καὶ δεῖξαι, ὅτι ἡ τῆς σφαίρας διάμετρος δυνάμει διπλασία ἐστὶ τῆς πλευρᾶς τοῦ ὀκταέδρου.
构造一正八面体,并如前所述用一球包围之,且证明球的直径在平方上是正八面体棱长的两倍。
Ἐκκείσθω ἡ τῆς δοθείσης σφαίρας διάμετρος ἡ ΑΒ, καὶ τετμήσθω δίχα κατὰ τὸ Γ, καὶ γεγράφθω ἐπὶ τῆς ΑΒ ἡμικύκλιον τὸ ΑΔΒ, καὶ ἤχθω ἀπὸ τοῦ Γ τῇ ΑΒ πρὸς ὀρθὰς ἡ ΓΔ, καὶ ἐπεζεύχθω ἡ ΔΒ, καὶ ἐκκείσθω τετράγωνον τὸ ΕΖΗΘ ἴσην ἔχον ἑκάστην τῶν πλευρῶν τῇ ΔΒ, καὶ ἐπεζεύχθωσαν αἱ ΘΖ, ΕΗ, καὶ ἀνεστάτω ἀπὸ τοῦ Κ σημείου τῷ τοῦ ΕΖΗΘ τετραγώνου ἐπιπέδῳ πρὸς ὀρθὰς εὐθεῖα ἡ ΚΛ καὶ διήχθω ἐπὶ τὰ ἕτερα μέρη τοῦ ἐπιπέδου ὡς ἡ ΚΜ, καὶ ἀφῃρήσθω ἀφʼ ἑκατέρας τῶν ΚΛ, ΚΜ μιᾷ τῶν ΕΚ, ΖΚ, ΗΚ, ΘΚ ἴση ἑκατέρα τῶν ΚΛ, ΚΜ, καὶ ἐπεζεύχθωσαν αἱ ΛΕ, ΛΖ, ΛΗ, ΛΘ, ΜΕ, ΜΖ, ΜΗ, ΜΘ. καὶ ἐπεὶ ἴση ἐστὶν ἡ ΚΕ τῇ ΚΘ, καί ἐστιν ὀρθὴ ἡ ὑπὸ ΕΚΘ γωνία, τὸ ἄρα ἀπὸ τῆς ΘΕ διπλάσιόν ἐστι τοῦ ἀπὸ τῆς ΕΚ. πάλιν, ἐπεὶ ἴση ἐστὶν ἡ ΛΚ τῇ ΚΕ, καί ἐστιν ὀρθὴ ἡ ὑπὸ ΛΚΕ γωνία, τὸ ἄρα ἀπὸ τῆς ΕΛ διπλάσιόν ἐστι τοῦ ἀπὸ ΕΚ. ἐδείχθη δὲ καὶ τὸ ἀπὸ τῆς ΘΕ διπλάσιον τοῦ ἀπὸ τῆς ΕΚ· τὸ ἄρα ἀπὸ τῆς ΛΕ ἴσον ἐστὶ τῷ ἀπὸ τῆς ΕΘ·
设给定的球的直径为AB,且在C处被平分,在AB上画半圆ADB,并自C画CD垂直于AB,且连接DB。 设正方形EZHTh已被给出,其每一边都等于 DB,并连接ThZ、EH。 且自点K引直线KL垂直于正方形EZHTh的平面,并向平面的另一侧延长为KM,并从KL、KM的每一个中切取分别等于EK、ZK、HK、ThK之一的长度。 并且连接LE、LZ、LH、LTh、ME、MZ、MH、MTh。 又因为KE等于KTh,且角 EKTh是直角,所以ThE上的正方形是EK上的正方形的两倍。 再者,因为LK等于KE,且角LKE是直角,所以EL上的正方形是EK上的正方形的两倍。 而ThE上的正方形也被证明是EK上的正方形的两倍;所以LE上的正方形等于 ETh上的正方形;因此LE等于ETh。
ἴση ἄρα ἐστὶν ἡ ΛΕ τῇ ΕΘ. διὰ τὰ αὐτὰ δὴ καὶ ἡ ΛΘ τῇ ΘΕ ἐστιν ἴση·
同理,LTh也等于ThE;所以三角形LETh是等边三角形。
ἰσόπλευρον ἄρα ἐστὶ τὸ ΛΕΘ τρίγωνον. ὁμοίως δὴ δείξομεν, ὅτι καὶ ἕκαστον τῶν λοιπῶν τριγώνων, ὧν βάσεις μέν εἰσιν αἱ τοῦ ΕΖΗΘ τετραγώνου πλευραί, κορυφαὶ δὲ τὰ Λ, Μ σημεῖα, ἰσόπλευρόν ἐστιν· ὀκτάεδρον ἄρα συνέσταται ὑπὸ ὀκτὼ τριγώνων ἰσοπλεύρων περιεχόμενον.
同样地,我们将证明其余每一个以正方形EZHTh的边为底、以点L、M为顶点的三角形也都是等边三角形;因此,构造了一个由八个等边三角形包围的八面体。
δεῖ δὴ αὐτὸ καὶ σφαίρᾳ περιλαβεῖν τῇ δοθείσῃ καὶ δεῖξαι, ὅτι ἡ τῆς σφαίρας διάμετρος δυνάμει διπλασίων ἐστὶ τῆς τοῦ ὀκταέδρου πλευρᾶς.
现在,必须用给定的球包围它,并证明球的直径在平方上是八面体棱长的两倍。
ἐπεὶ γὰρ αἱ τρεῖς αἱ ΛΚ, ΚΜ, ΚΕ ἴσαι ἀλλήλαις εἰσίν, τὸ ἄρα ἐπὶ τῆς ΛΜ γραφόμενον ἡμικύκλιον ἥξει καὶ διὰ τοῦ Ε. καὶ διὰ τὰ αὐτά, ἐὰν μενούσης τῆς ΛΜ περιενεχθὲν τὸ ἡμικύκλιον εἰς τὸ αὐτὸ ἀποκατασταθῇ, ὅθεν ἤρξατο φέρεσθαι, ἥξει καὶ διὰ τῶν Ζ, Η, Θ σημείων, καὶ ἔσται σφαίρᾳ περιειλημμένον τὸ ὀκτάεδρον.
因为三条线段LK、KM、KE彼此相等,所以以LM为直径所画的半圆也将通过E。 且同理,如果在LM固定不动的情况下,半圆旋转并重新回到它开始运动的同一位置,它也将通过点Z、H、Th,且该八面体将被包围在一个球内。
λέγω δή, ὅτι καὶ τῇ δοθείσῃ.
那么我说,它也是在给定的球内。
ἐπεὶ γὰρ ἴση ἐστὶν ἡ ΛΚ τῇ ΚΜ, κοινὴ δὲ ἡ ΚΕ, καὶ γωνίας ὀρθὰς περιέχουσιν, βάσις ἄρα ἡ ΛΕ βάσει τῇ ΕΜ ἐστιν ἴση.
因为LK等于KM,且KE是公用边,又夹直角,所以底边LE等于底边EM。
καὶ ἐπεὶ ὀρθή ἐστιν ἡ ὑπὸ ΛΕΜ γωνία· ἐν ἡμικυκλίῳ γάρ· τὸ ἄρα ἀπὸ τῆς ΛΜ διπλάσιόν ἐστι τοῦ ἀπὸ τῆς ΛΕ. πάλιν, ἐπεὶ ἴση ἐστὶν ἡ ΑΓ τῇ ΓΒ, διπλασία ἐστὶν ἡ ΑΒ τῆς ΒΓ. ὡς δὲ ἡ ΑΒ πρὸς τὴν ΒΓ, οὕτως τὸ ἀπὸ τῆς ΑΒ πρὸς τὸ ἀπὸ τῆς ΒΔ· διπλάσιον ἄρα ἐστὶ τὸ ἀπὸ τῆς ΑΒ τοῦ ἀπὸ τῆς ΒΔ. ἐδείχθη δὲ καὶ τὸ ἀπὸ τῆς ΛΜ διπλάσιον τοῦ ἀπὸ τῆς ΛΕ. καί ἐστιν ἴσον τὸ ἀπὸ τῆς ΔΒ τῷ ἀπὸ τῆς ΛΕ·
且因为角LEM是直角(因为在半圆内),所以LM上的正方形是 LE上的正方形的两倍。 再者,因为AC等于GB,所以AB是BC的两倍。 而AB对BC之比,等于AB上的正方形对BD上的正方形之比;所以AB上的正方形是BD上的正方形的两倍。 而LM上的正方形也被证明是LE上的正方形的两倍。
ἴση γὰρ κεῖται ἡ ΕΘ τῇ ΔΒ. ἴσον ἄρα καὶ τὸ ἀπὸ τῆς ΑΒ τῷ ἀπὸ τῆς ΛΜ· ἴση ἄρα ἡ ΑΒ τῇ ΛΜ. καί ἐστιν ἡ ΑΒ ἡ τῆς δοθείσης σφαίρας διάμετρος· ἡ ΛΜ ἄρα ἴση ἐστὶ τῇ τῆς δοθείσης σφαίρας διαμέτρῳ.
并且 DB上的正方形等于LE上的正方形;因为ETh被设为等于DB。 所以AB上的正方形也等于LM上的正方形;因此AB等于LM。 而AB是给定的球的直径;所以LM等于给定的球的直径。
περιείληπται ἄρα τὸ ὀκτάεδρον τῇ δοθείσῃ σφαίρᾳ.
因此,正八面体被包围在给定的球内。
καὶ συναποδέδεικται, ὅτι ἡ τῆς σφαίρας διάμετρος δυνάμει διπλασίων ἐστὶ τῆς τοῦ ὀκταέδρου πλευρᾶς· ὅπερ ἔδει δεῖξαι.
并且同时证明了球的直径在平方上是正八面体棱长的两倍;这就是所要证明的。

词汇与语法注释

  1. 13.prop.14ὀκτάεδρον συστήσασθαι — 不定式动词 συστήσασθαι、περιλαβεῖν 和 δεῖξαι 是表示作图及证明目的的独立不定式(带有祈使意味),用作命题陈述的宣言。
  2. 13.prop.14τῷ ἀπὸ τῆς ΕΘ — 中性单数与格冠词 τῷ 修饰省略的名词 τετραγώνῳ(正方形),意为“在ETh上(所作的)正方形”。这是古希腊数学文本中典型的公式化表达。
  3. 13.prop.14μιᾷ τῶν ΕΚ, ΖΚ, ΗΚ, ΘΚ ἴση — 与格 μιᾷ 依存于形容词 ἴση(“等于……之一”)。主语是 ἑκατέρα τῶν ΚΛ, ΚΜ,作为被动命令式动词 ἀφῃρήσθω 的主语。
  4. 13.prop.14ἐν ἡμικυκλίῳ γάρ — 插入句(“因为在半圆内”),解释了角LEM是直角的理由,这里默认使用了《几何原本》第三卷命题31的定理(半圆上的圆周角是直角)。

引用这一段

欧几里得, 几何原本 §13.prop.14. Humanitext Reader, https://reader.humanitext.ai/zh/text/urn:cts:greekLit:tlg1799.tlg001.humanitext-grc2:13.prop.14

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。