命題10

 

もし等辺の五角形が円に内接するなら、五角形の辺の上の正方形は同じ円に内接する六角形の辺と十角形の辺の上の正方形の和と等しい.

 

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ABCDE とし,そして等辺の五角形 ABCDE を円 ABCDE に内接するとする.

正角形 ABCDE の辺の正方形が, ABCDE に内接する六角形の辺と十角形の辺の上の正方形の和に等しいとする.円の中心Fをとって, AF を結び,そして点Gまで延長して,そして FB を結ぶ.Fから AB と垂直に交わる FH を引き、そしてKと結ぶ.AK KB を結び,Fから AK と垂直に交わる FL を引き,Mまで延長して,そして KN を結ぶ.ABCG は弧AEDG と等しく,そしてABC AED と等しいから,そのために残りの弧 CG は弧GD と等しい.けれどもCDは五角形の辺である.そのためにCGは十角形の辺である.そして、 FA FB と等しく, FH が垂直であるので,そのために角 AFK は角 KFB と等しい.それゆえに,AKは弧KBと等しい.そのために弧 AB は弧 BK の2倍である.そのために直線 AK 十角形の辺である.同じ理由のために AK KM の2倍である.弧CDが弧ABと等しく, AB が弧 BK の2倍であるので,そのために弧CDは同じく弧BKの2倍である.

けれども弧CDは同じく弧CGの2倍である.そのため,CGは弧BKと等しい.けれども,KAとおなじように, BK KM の2倍である.そのためにCGが同じくKM の2倍となる.けれども、弧 CB は同じく弧 BK の2倍である.なぜならば, CB BA と等しいからである.そのために全体の弧 GB BM の2倍となる.それゆえに, GFB は角 BFM の2倍である.けれども角 GFB は角 FAB の2倍である.なぜならば, FAB は角 ABF と等しいからである.そのために角 BFN は角 FAB と等しい.けれども角 ABF は2つの三角形ABF , BFN に共通である.そのために残っている角AFBは残っている角 BNF と等しい.そのために三角形ABF は三角形BFN は等角である.そのため,相似であるから,線分ABBFに対するように, FB BN に対する.そのために矩形ABNBZ上の正方形と等しい.AL LK と等しく,LNが共通でそれらに直角であるので,底辺KN は底辺AN と等しい.そのために角 LKN は同じく角 LAN と等しい.けれども角 LAN は角 KBN と等しい.そのために角 LKN は同じく角 KBNと等しい.そしてAにおいての角は2つの三角形 AKB AKN に共通である。そのために残っている角 AKB は残っている角 KNA と等しい.そのために三角形KBA は三角形KNA と等角である.そのために,相似であるから,線分BAAKに対するように,KA AN に対する.そのために,矩形BANAK の上に正方形と等しい.けれども,矩形ABNBF 上の正方形と同じく等しいと証明された.そのために,矩形ABNと矩形BANの和,すなわち、 BA の上の正方形は BF上の正方形 AK の上に正方形の和と等しいといえる.そして BA は五角形の辺であり,BFは六角形の辺であり,AKは十角形の辺である.したがって,もし等辺の五角形が円に内接するなら、五角形の辺の上の正方形は同じ円に内接する六角形の辺と十角形の辺の上の正方形の和と等しい.

 証明終了


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