Humanitext Reader

欧几里得 · 几何原本 §13.prop.16#1

球内接正二十面体的几何构造

第 310 段,共 316 段 · 希腊语

内容简介

作为球内接正二十面体构造的第一阶段,通过在正五角形的顶点上引垂直线,几何学上构造了一个由二十个全等正三角形组成的立体。

§13.prop.16#1εἰκοσάεδρον συστήσασθαι καὶ σφαίρᾳ περιλαβεῖν, ᾗ καὶ τὰ προειρημένα σχήματα, καὶ δεῖξαι, ὅτι ἡ τοῦ εἰκοσαέδρου πλευρὰ ἄλογός ἐστιν ἡ καλουμένη ἐλάττων.
构造一正二十面体,并如同前述诸立体那样用一球包围之,且证明正二十面体的边长是被称为“较小”的无理线。
Ἐκκείσθω ἡ τῆς δοθείσης σφαίρας διάμετρος ἡ ΑΒ καὶ τετμήσθω κατὰ τὸ Γ ὥστε τετραπλῆν εἶναι τὴν ΑΓ τῆς ΓΒ, καὶ γεγράφθω ἐπὶ τῆς ΑΒ ἡμικύκλιον τὸ ΑΔΒ, καὶ ἤχθω ἀπὸ τοῦ Γ τῇ ΑΒ πρὸς ὀρθὰς γωνίας εὐθεῖα γραμμὴ ἡ ΓΔ, καὶ ἐπεζεύχθω ἡ ΔΒ, καὶ ἐκκείσθω κύκλος ὁ ΕΖΗΘΚ, οὗ ἡ ἐκ τοῦ κέντρου ἴση ἔστω τῇ ΔΒ, καὶ ἐγγεγράφθω εἰς τὸν ΕΖΗΘΚ κύκλον πεντάγωνον ἰσόπλευρόν τε καὶ ἰσογώνιον τὸ ΕΖΗΘΚ, καὶ τετμήσθωσαν αἱ ΕΖ, ΖΗ, ΗΘ, ΘΚ, ΚΕ περιφέρειαι δίχα κατὰ τὰ Λ, Μ, Ν, Ξ, Ο σημεῖα, καὶ ἐπεζεύχθωσαν αἱ ΛΜ, ΜΝ, ΝΞ, ΞΟ, ΟΛ, ΕΟ. ἰσόπλευρον ἄρα ἐστὶ καὶ τὸ ΛΜΝΞΟ πεντάγωνον, καὶ δεκαγώνου ἡ ΕΟ εὐθεῖα.
设给定的球的直径为AB,并在C处被分割,使得AC是GB的四倍,在AB上画半圆ADB,自C画直线GD垂直于AB,且连接DB。 设一圆EZHThK已被给出,其半径等于DB,并在该圆EZHThK中内接一等边且等角的五角形EZHThK,且在点L、M、N、Xi、O处将圆弧EZ、ZH、HTh、ThK、KE二等分。 并且连接LM、MN、NXi、XiO、OL、EO。 因此,五角形LMNOXi也是等边的,且直线EO是十角形的一边。
καὶ ἀνεστάτωσαν ἀπὸ τῶν Ε, Ζ, Η, Θ, Κ σημείων τῷ τοῦ κύκλου ἐπιπέδῳ πρὸς ὀρθὰς γωνίας εὐθεῖαι αἱ ΕΠ, ΖΡ, ΗΣ, ΘΤ, ΚΥ ἴσαι οὖσαι τῇ ἐκ τοῦ κέντρου τοῦ ΕΖΗΘΚ κύκλου, καὶ ἐπεζεύχθωσαν αἱ ΠΡ, ΡΣ, ΣΤ, ΤΥ, ΥΠ, ΠΛ, ΛΡ, ΡΜ, ΜΣ, ΣΝ, ΝΤ, ΤΞ, ΞΥ, ΥΟ, ΟΠ. καὶ ἐπεὶ ἑκατέρα τῶν ΕΠ, ΚΥ τῷ αὐτῷ ἐπιπέδῳ πρὸς ὀρθάς ἐστιν, παράλληλος ἄρα ἐστὶν ἡ ΕΠ τῇ ΚΥ. ἔστι δὲ αὐτῇ καὶ ἴση· αἱ δὲ τὰς ἴσας τε καὶ παραλλήλους ἐπιζευγνύουσαι ἐπὶ τὰ αὐτὰ μέρη εὐθεῖαι ἴσαι τε καὶ παράλληλοί εἰσιν.
并自点E、Z、H、Th、K垂直于圆的平面引直线EP、ZR、HS、TT、KY,使其等于圆EZHThK的半径。 并且连接PR、RS、ST、TY、YP、 PL、LR、RM、MS、SN、NT、TXi、XiY、YO、OP。 又因为EP、KY的每一个都垂直于同一平面,所以EP平行于KY。 且它也等于它;而连接等长且平行直线的同侧直线也是等长且平行的。
ἡ ΠΥ ἄρα τῇ ΕΚ ἴση τε καὶ παράλληλός ἐστιν.
因此, PY等于且平行于EK。
πενταγώνου δὲ ἰσοπλεύρου ἡ ΕΚ· πενταγώνου ἄρα ἰσοπλεύρου καὶ ἡ ΠΥ τοῦ εἰς τὸν ΕΖΗΘΚ κύκλον ἐγγραφομένου.
而EK是等边五角形的边;所以PY也是内接于圆EZHThK的等边五角形的边。
διὰ τὰ αὐτὰ δὴ καὶ ἑκάστη τῶν ΠΡ, ΡΣ, ΣΤ, ΤΥ πενταγώνου ἐστὶν ἰσοπλεύρου τοῦ εἰς τὸν ΕΖΗΘΚ κύκλον ἐγγραφομένου· ἰσόπλευρον ἄρα τὸ ΠΡΣΤΥ πεντάγωνον.
由于同样的原因,PR、RS、ST、TY的每一个也是内接于圆EZHThK的等边五角形的边;所以五角形PRSTY是等边的。
καὶ ἐπεὶ ἑξαγώνου μέν ἐστιν ἡ ΠΕ, δεκαγώνου δὲ ἡ ΕΟ, καί ἐστιν ὀρθὴ ἡ ὑπὸ ΠΕΟ, πενταγώνου ἄρα ἐστὶν ἡ ΠΟ· ἡ γὰρ τοῦ πενταγώνου πλευρὰ δύναται τήν τε τοῦ ἑξαγώνου καὶ τὴν τοῦ δεκαγώνου τῶν εἰς τὸν αὐτὸν κύκλον ἐγγραφομένων.
又因为PE是六角形的边,EO是十角形的边,且角PEO是直角,所以PO是五角形的边;因为在同一个圆中,五角形边长的平方等于六角形边长的平方与十角形边长平方之和。
διὰ τὰ αὐτὰ δὴ καὶ ἡ ΟΥ πενταγώνου ἐστὶ πλευρά.
由于同样的原因,OY也是五角形的边。
ἔστι δὲ καὶ ἡ ΠΥ πενταγώνου· ἰσόπλευρον ἄρα ἐστὶ τὸ ΠΟΥ τρίγωνον.
而PY也是五角形的边;所以三角形POY是等边三角形。
διὰ τὰ αὐτὰ δὴ καὶ ἕκαστον τῶν ΠΛΡ, ΡΜΣ, ΣΝΤ, ΤΞΥ ἰσόπλευρόν ἐστιν.
由于同样的原因,PLR、RMS、SNT、TXiY的每一个也是等边三角形。
καὶ ἐπεὶ πενταγώνου ἐδείχθη ἑκατέρα τῶν ΠΛ, ΠΟ, ἔστι δὲ καὶ ἡ ΛΟ πενταγώνου, ἰσόπλευρον ἄρα ἐστὶ τὸ ΠΛΟ τρίγωνον.
又因为PL、PO的每一个已被证明是五角形的边,且LO也是五角形的边,所以三角形PLO是等边三角形。
διὰ τὰ αὐτὰ δὴ καὶ ἕκαστον τῶν ΛΡΜ, ΜΣΝ, ΝΤΞ, ΞΥΟ τριγώνων ἰσόπλευρόν ἐστιν.
由于同样的原因,三角形LRM、MSN、NTXi、XiYO的每一个也是等边三角形。
εἰλήφθω τὸ κέντρον τοῦ ΕΖΗ ΘΚ κύκλου τὸ Φ σημεῖον· καὶ ἀπὸ τοῦ Φ τῷ τοῦ κύκλου ἐπιπέδῳ πρὸς ὀρθὰς ἀνεστάτω ἡ ΦΩ, καὶ ἐκβεβλήσθω ἐπὶ τὰ ἕτερα μέρη ὡς ἡ ΦΨ, καὶ ἀφῃρήσθω ἑξαγώνου μὲν ἡ ΦΧ, δεκαγώνου δὲ ἑκατέρα τῶν ΦΨ, ΧΩ, καὶ ἐπεζεύχθωσαν αἱ ΠΩ, ΠΧ, ΥΩ, ΕΦ, ΛΦ, ΛΨ, ΨΜ. καὶ ἐπεὶ ἑκατέρα τῶν ΦΧ, ΠΕ τῷ τοῦ κύκλου ἐπιπέδῳ πρὸς ὀρθάς ἐστιν, παράλληλος ἄρα ἐστὶν ἡ ΦΧ τῇ ΠΕ. εἰσὶ δὲ καὶ ἴσαι· καὶ αἱ ΕΦ, ΠΧ ἄρα ἴσαι τε καὶ παράλληλοί εἰσιν.
设点Phi为圆EZHThK的圆心;自Phi垂直于圆的平面引PhiOmega,且延伸至另一侧为PhiPsi,并切取六角形的边PhiChi,以及十角形的边PhiPsi、ChiOmega。 并且连接POmega、PChi、YOmega、EPhi、LPhi、LPsi、PsiM。 又因为PhiChi、PE的每一个都垂直于圆的平面,所以PhiChi平行于PE。 且它们也相等;所以EPhi、PChi也相等且平行。
ἑξαγώνου δὲ ἡ ΕΦ· ἑξαγώνου ἄρα καὶ ἡ ΠΧ. καὶ ἐπεὶ ἑξαγώνου μέν ἐστιν ἡ ΠΧ, δεκαγώνου δὲ ἡ ΧΩ, καὶ ὀρθή ἐστιν ἡ ὑπὸ ΠΧΩ γωνία, πενταγώνου ἄρα ἐστὶν ἡ ΠΩ. διὰ τὰ αὐτὰ δὴ καὶ ἡ ΥΩ πενταγώνου ἐστίν, ἐπειδήπερ, ἐὰν ἐπιζεύξωμεν τὰς ΦΚ, ΧΥ, ἴσαι καὶ ἀπεναντίον ἔσονται, καί ἐστιν ἡ ΦΚ ἐκ τοῦ κέντρου οὖσα ἑξαγώνου·
而EPhi是六角形的边;所以PChi也是六角形的边。 又因为PChi是六角形的边,ChiOmega是十角形的边,且角PChiOmega是直角,所以POmega是五角形的边。 由于同样的原因,YOmega也是五角形的边,因为如果我们连接PhiK、XY,它们将相等且相对,而PhiK是半径,为六角形的边;所以XY也是六角形的边。
ἑξαγώνου ἄρα καὶ ἡ ΧΥ. δεκαγώνου δὲ ἡ ΧΩ, καὶ ὀρθὴ ἡ ὑπὸ ΥΧΩ· πενταγώνου ἄρα ἡ ΥΩ. ἔστι δὲ καὶ ἡ ΠΥ πενταγώνου·
而ChiOmega是十角形的边,角YChiOmega是直角;所以YOmega是五角形的边。
ἰσόπλευρον ἄρα ἐστὶ τὸ ΠΥΩ τρίγωνον.
而PY也是五角形的边;所以三角形PYOmega是等边三角形。
διὰ τὰ αὐτὰ δὴ καὶ ἕκαστον τῶν λοιπῶν τριγώνων, ὧν βάσεις μέν εἰσιν αἱ ΠΡ, ΡΣ, ΣΤ, ΤΥ εὐθεῖαι, κορυφὴ δὲ τὸ Ω σημεῖον, ἰσόπλευρόν ἐστιν.
由于同样的原因,其余的每一个三角形(以直线PR、RS、ST、TY为底边,点Omega为顶点的三角形)也是等边三角形。
πάλιν, ἐπεὶ ἑξαγώνου μὲν ἡ ΦΛ, δεκαγώνου δὲ ἡ ΦΨ, καὶ ὀρθή ἐστιν ἡ ὑπὸ ΛΦΨ γωνία, πενταγώνου ἄρα ἐστὶν ἡ ΛΨ. διὰ τὰ αὐτὰ δὴ ἐὰν ἐπιζεύξωμεν τὴν ΜΦ οὖσαν ἑξαγώνου, συνάγεται καὶ ἡ ΜΨ πενταγώνου.
再者,因为PhiL是六角形的边,PhiPsi是十角形的边,且角LPhiPsi是直角,所以LPsi是五角形的边。 由于同样的原因,如果我们连接为六角形之边的MPhi,则可推得MPsi也是五角形的边。
ἔστι δὲ καὶ ἡ ΛΜ πενταγώνου· ἰσόπλευρον ἄρα ἐστὶ τὸ ΛΜΨ τρίγωνον.
而LM也是五角形的边;所以三角形LMPsi是等边三角形。
ὁμοίως δὴ δειχθήσεται, ὅτι καὶ ἕκαστον τῶν λοιπῶν τριγώνων, ὧν βάσεις μέν εἰσιν αἱ ΜΝ, ΝΞ, ΞΟ, ΟΛ, κορυφὴ δὲ τὸ Ψ σημεῖον, ἰσόπλευρόν ἐστιν.
同样也将证明,其余的每一个三角形(以MN、NXi、XiO、OL为底边,点Psi为顶点的三角形)也是等边三角形。
συνέσταται ἄρα εἰκοσάεδρον ὑπὸ εἴκοσι τριγώνων ἰσοπλεύρων περιεχόμενον.
因此,构造了一个由二十个等边三角形包围的正二十面体。

词汇与语法注释

  1. ¦15¦δεκαγώνου ἡ ΕΟ εὐθεῖα — 省略了名词 πλευρά(边)的表达方式。与前文的 πενταγώνου 形成对比,意思是“直线EO是十边形的边”。
  2. ¦35¦δύναται τήν τε τοῦ ἑξαγώνου καὶ τὴν τοῦ δεκαγώνου — 动词 δύναμαι 在几何学文献中具有特殊用法,表示“(主语的)平方等于(宾语的)平方之和”。此处指“五角形边长的平方等于同圆内接六角形边长平方与十角形边长平方之和”。
  3. ¦55¦ἴσαι καὶ ἀπεναντίον ἔσονται — 副词 ἀπεναντίον(面对、相对)与形容词 ἴσαι 并列使用。这是指平行四边形对边“相等且相对(平行)”的几何学惯用表达。

引用这一段

欧几里得, 几何原本 §13.prop.16#1. Humanitext Reader, https://reader.humanitext.ai/zh/text/urn:cts:greekLit:tlg1799.tlg001.humanitext-grc2:13.prop.16%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。