Humanitext Reader

欧几里得 · 几何原本 §13.prop.18#3

正多面体仅有五种的证明及引理

第 316 段,共 316 段 · 希腊语

内容简介

对比正二十面体与正十二面体的边长并证明前者大于后者,进一步证明除此五种正多面体之外不存在其他正多面体,并附带给出关于正五边形内角大小的引理。

§13.prop.18#3ἐπεὶ γὰρ ἰσογώνιόν ἐστι τὸ ΖΔΒ τρίγωνον τῷ ΖΑΒ τριγώνῳ, ἀνάλογόν ἐστιν ὡς ἡ ΔΒ πρὸς τὴν ΒΖ, οὕτως ἡ ΒΖ πρὸς τὴν ΒΑ. καὶ ἐπεὶ τρεῖς εὐθεῖαι ἀνάλογόν εἰσιν, ἔστιν ὡς ἡ πρώτη πρὸς τὴν τρίτην, οὕτως τὸ ἀπὸ τῆς πρώτης πρὸς τὸ ἀπὸ τῆς δευτέρας· ἔστιν ἄρα ὡς ἡ ΔΒ πρὸς τὴν ΒΑ, οὕτως τὸ ἀπὸ τῆς ΔΒ πρὸς τὸ ἀπὸ τῆς ΒΖ·
因为三角形ZDB与三角形ZAB是等角的,所以成比例,即DB比BZ等于 BZ比BA。 又因为三条直线成比例,第一条比第三条等于第一条上的正方形比第二条上的正方形;因此,DB比BA等于DB上的正方形比BZ上的正方形;因此,反之,AB比BD等于ZB上的正方形比BD上的正方形。
ἀνάπαλιν ἄρα ὡς ἡ ΑΒ πρὸς τὴν ΒΔ, οὕτως τὸ ἀπὸ τῆς ΖΒ πρὸς τὸ ἀπὸ τῆς ΒΔ. τριπλῆ δὲ ἡ ΑΒ τῆς ΒΔ· τριπλάσιον ἄρα τὸ ἀπὸ τῆς ΖΒ τοῦ ἀπὸ τῆς ΒΔ. ἔστι δὲ καὶ τὸ ἀπὸ τῆς ΑΔ τοῦ ἀπὸ τῆς ΔΒ τετραπλάσιον· διπλῆ γὰρ ἡ ΑΔ τῆς ΔΒ· μεῖζον ἄρα τὸ ἀπὸ τῆς ΑΔ τοῦ ἀπὸ τῆς ΖΒ· μείζων ἄρα ἡ ΑΔ τῆς ΖΒ· πολλῷ ἄρα ἡ ΑΛ τῆς ΖΒ μείζων ἐστίν.
而AB是BD的三倍;因此ZB上的正方形是BD上的正方形的三倍。 而AD上的正方形也是DB上的正方形的四倍;因为AD是DB的两倍;因此,AD上的正方形大于ZB上的正方形;所以AD大于ZB;因此,AL比ZB 大得更多。
καὶ τῆς μὲν ΑΛ ἄκρον καὶ μέσον λόγον τεμνομένης τὸ μεῖζον τμῆμά ἐστιν ἡ ΚΛ, ἐπειδήπερ ἡ μὲν ΛΚ ἑξαγώνου ἐστίν, ἡ δὲ ΚΑ δεκαγώνου· τῆς δὲ ΖΒ ἄκρον καὶ μέσον λόγον τεμνομένης τὸ μεῖζον τμῆμά ἐστιν ἡ ΝΒ· μείζων ἄρα ἡ ΚΛ τῆς ΝΒ. ἴση δὲ ἡ ΚΛ τῇ ΛΜ· μείζων ἄρα ἡ ΛΜ τῆς ΝΒ.
当AL被切为中末比时,较大的部分是KL,因为LK是正六边形的边,而KA是正十边形的边;而当ZB被切为中末比时,较大的部分是NB;因此KL大于NB。 而KL等于LM;因此LM大于NB。
πολλῷ ἄρα ἡ ΜΒ πλευρὰ οὖσα τοῦ εἰκοσαέδρου μείζων ἐστὶ τῆς ΝΒ πλευρᾶς οὔσης τοῦ δωδεκαέδρου·
因此,作为正二十面体边长的MB比作为正十二面体边长的NB大得更多。
ὅπερ ἔδει δεῖξαι.
这就是所要证明的。
λέγω δή, ὅτι παρὰ τὰ εἰρημένα πέντε σχήματα οὐ συσταθήσεται ἕτερον σχῆμα περιεχόμενον ὑπὸ ἰσοπλεύρων τε καὶ ἰσογωνίων ἴσων ἀλλήλοις.
我现在说,除了上述五种立体之外,不可能再构造出由彼此相等的等边且等角图形所包围的另一种立体。
ὑπὸ μὲν γὰρ δύο τριγώνων ἢ ὅλως ἐπιπέδων στερεὰ γωνία οὐ συνίσταται.
因为由两个三角形或者总之由两个平面,不能构成面角(立体角)。
ὑπὸ δὲ τριῶν τριγώνων ἡ τῆς πυραμίδος, ὑπὸ δὲ τεσσάρων ἡ τοῦ ὀκταέδρου, ὑπὸ δὲ πέντε ἡ τοῦ εἰκοσαέδρου·
而由三个三角形包围成棱锥的角,由四个包围成正八面体的角,由五个包围成正二十面体的角。
ὑπὸ δὲ ἓξ τριγώνων ἰσοπλεύρων τε καὶ ἰσογωνίων πρὸς ἑνὶ σημείῳ συνισταμένων οὐκ ἔσται στερεὰ γωνία· οὔσης γὰρ τῆς τοῦ ἰσοπλεύρου τριγώνου γωνίας διμοίρου ὀρθῆς ἔσονται αἱ ἓξ τέσσαρσιν ὀρθαῖς ἴσαι· ὅπερ ἀδύνατον· ἅπασα γὰρ στερεὰ γωνία ὑπὸ ἐλασσόνων ἢ τεσσάρων ὀρθῶν περιέχεται.
但由六个等边且等角的三角形在一点相交,不能构成立体角;因为正三角形的角是直角的三分之二,六个角将等于四个直角:这是不可能的,因为每一个立体角都是由小于四个直角的角包围的。
διὰ τὰ αὐτὰ δὴ οὐδὲ ὑπὸ πλειόνων ἢ ἓξ γωνιῶν ἐπιπέδων στερεὰ γωνία συνίσταται.
由于同样的原因,由多于六个的平面角也不能构成立体角。
ὑπὸ δὲ τετραγώνων τριῶν ἡ τοῦ κύβου γωνία περιέχεται· ὑπὸ δὲ τεσσάρων ἀδύνατον· ἔσονται γὰρ πάλιν τέσσαρες ὀρθαί.
由三个正方形包围成立方体的角;但由四个是不可能的,因为它们又将是四个直角。
ὑπὸ δὲ πενταγώνων ἰσοπλεύρων καὶ ἰσογωνίων, ὑπὸ μὲν τριῶν ἡ τοῦ δωδεκαέδρου· ὑπὸ δὲ τεσσάρων ἀδύνατον· οὔσης γὰρ τῆς τοῦ πενταγώνου ἰσοπλεύρου γωνίας ὀρθῆς καὶ πέμπτου, ἔσονται αἱ τέσσαρες γωνίαι τεσσάρων ὀρθῶν μείζους· ὅπερ ἀδύνατον.
由三个等边且等角的五边形,包围成正十二面体的角;但由四个是不可能的;因为等边五边形的角是一又五分之一直角,四个角将大于四个直角:这是不可能的。
οὐδὲ μὴν ὑπὸ πολυγώνων ἑτέρων σχημάτων περισχεθήσεται στερεὰ γωνία διὰ τὸ αὐτὸ ἄτοπον.
而且,由于同样荒谬的原因,立体角绝不会由其他多边形图形包围。
οὐκ ἄρα παρὰ τὰ εἰρημένα πέντε σχήματα ἕτερον σχῆμα στερεὸν συσταθήσεται ὑπὸ ἰσοπλεύρων τε καὶ ἰσογωνίων περιεχόμενον·
因此,除了上述五种立体之外,不可能再构造出由等边且等角图形所包围的另一种立体。
ὅπερ ἔδει δεῖξαι.
这就是所要证明的。
λῆμμα ὅτι δὲ ἡ τοῦ ἰσοπλεύρου καὶ ἰσογωνίου πενταγώνου γωνία ὀρθή ἐστι καὶ πέμπτου, οὕτω δεικτέον.
引理至于等边且等角五边形的角是一又五分之一直角,应证明如下。
ἔστω γὰρ πεντάγωνον ἰσόπλευρον καὶ ἰσογώνιον τὸ ΑΒΓΔΕ, καὶ περιγεγράφθω περὶ αὐτὸ κύκλος ὁ ΑΒΓ ΔΕ, καὶ εἰλήφθω αὐτοῦ τὸ κέντρον τὸ Ζ, καὶ ἐπεζεύχθωσαν αἱ ΖΑ, ΖΒ, ΖΓ, ΖΔ, ΖΕ. δίχα ἄρα τέμνουσι τὰς πρὸς τοῖς Α, Β, Γ, Δ, Ε τοῦ πενταγώνου γωνίας.
设ABCDE为等边且等角五边形,并设圆ABCDE外接于它,设它的圆心为Z,连接ZA、ZB、ZC、ZD、ZE;因此它们平分五边形在A、B、C、D、E处的角。
καὶ ἐπεὶ αἱ πρὸς τῷ Ζ πέντε γωνίαι τέσσαρσιν ὀρθαῖς ἴσαι εἰσὶ καί εἰσιν ἴσαι, μία ἄρα αὐτῶν, ὡς ἡ ὑπὸ ΑΖΒ, μιᾶς ὀρθῆς ἐστι παρὰ πέμπτον· λοιπαὶ ἄρα αἱ ὑπὸ ΖΑΒ, ΑΒΖ μιᾶς εἰσιν ὀρθῆς καὶ πέμπτου.
因为在Z处的五个角等于四个直角,并且它们相等,所以它们中的每一个,比如角AZB,是一个直角少五分之一;因此剩下的角ZAB、ABZ是一个直角又五分之一。
ἴση δὲ ἡ ὑπὸ ΖΑΒ τῇ ὑπὸ ΖΒΓ· καὶ ὅλη ἄρα ἡ ὑπὸ ΑΒΓ τοῦ πενταγώνου γωνία μιᾶς ἐστιν ὀρθῆς καὶ πέμπτου· ὅπερ ἔδει δεῖξαι.
而角ZAB等于角ZBC;因此五边形整个角ABC也是一又五分之一直角;这就是所要证明的。

词汇与语法注释

  1. 96τὸ ἀπὸ τῆς πρώτης — 几何学中的专业省略表达。中性单数冠词 τὸ 省略了名词 τετράγωνον(正方形),意为“第一条线段上的正方形”。
  2. 100τριπλῆ δὲ ἡ ΑΒ τῆς ΒΔ — 比较属格的用法。形容词 τριπλῆ(三倍)含有比较含义,其比较对象 τῆς ΒΔ(线段BD)采用属格(比较属格)。
  3. 149παρὰ πέμπτον — 介词 παρά 接宾格(πέμπτον,“五分之一”)表示偏离或扣除,意为“除去五分之一”(即“减去五分之一”)。

引用这一段

欧几里得, 几何原本 §13.prop.18#3. Humanitext Reader, https://reader.humanitext.ai/zh/text/urn:cts:greekLit:tlg1799.tlg001.humanitext-grc2:13.prop.18%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。