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《自然哲学的数学原理》引理 XXVI

 循天园 2023-01-08 发布于广东

一个三角形的种类和大小已给定,使它的三个角放置在数目相同的位置给定的直线上,它们不全平行,一个角对一条直线。

三条无穷直线AB,AC,BC的位置被给定,且三角形DEF需如此放置,它的角D与线AB,角E与线AC,且角F与线BC接触。在DE,DF和EF之上画三个圆弓形DRE,DGF,EMF,能做出分别与角BAC,ABC,ACB相等的角。但是这些弓形画在直线DE,DF,EF的那些方向,使字母DRED与字母BACB,字母DGFD与字母ABCA字母,字母EMFE与字母ACBA转回的顺序相同;然后补足这些弓形为完整的圆。设前两个圆相互截于G,且它们的中心为P和Q。连结GP,PQ,取Ga比AB如同GP比PQ,且以G为中心,间隔Ga画圆,它截第一个圆DGE于a。既连结aD截第二个圆DFG于b,又连结aE截第三个圆EMF于c。现在可以做出与图形abcDEF相似且相等的图形ABCdef。这做出之后,问题被完成。

引Fc交aD于n,并连结aG,bG,QG,QD,PD。由作图,角EaD等于角CAB,且角acF等于角ACB,因此三角形anc与三角形ABC相等。所以角anc或者角FnD等于角ABC,因此等于角FbD;且所以点n落在点b上。此外,角GPQ,它是圆心角GPD的一半,等于圆周角GaD;再者,角GQP,它是圆心角GQD的一半,等于圆周角GbD对两个直角的补,且因此等于Gba;因此三角形GPQ,Gab相似;又Ga比ab如同GP比PQ;亦即(由作图)如同Ga比AB。于是ab和AB相等,且所以三角形abc,ABC,我们刚刚证过它们相似,它们亦相等。因此,三角形DEF的角D,E,F分别接触三角形abc的边ab,ac,bc,能完成与图形abcDEF相似且相等的图形ABCdef,且其完成使问题得以解决。此即所作

系理 因此可引一条直线,它被三条位置给定的直线截出长度给定的部分。想象三角形DEF,点D靠近边EF,且使边DE,DF位于一直线上,[三角形]化成一直线,其给定的部分DE位于位置给定的直线AB,AC之间,且其给定部分DF位于位置给定的直线AB,BC之间;应用前面的作法于此种情况,问题得解。(英.牛顿)

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