命題8

「与えられた正方形に円を内接すること」

 

与えられた正方形をABCDとせよ。

与えられた正方形ABCDに円を内接することが要求されている。

点E、Fのそれぞれで線分AD、ABを2等分しなさい。Eを通り、AB、CDのどちらかと平行なEHをひき、Fを通り、AD、BCのどちらかと平行なFKをひきなさい。それゆえ、図形AK、KB、AH、HD、AG、GC、BG、GDのそれぞれは平行四辺形で、それらの対辺は明らかに等しい。命題T.10命題T.31命題T.34

いま、ADはABと等しく、AEはADの半分で、AFはABの半分なので、AEはAFと等しい。さらに、対辺も等しいので、FGはGEと等しい。

同様にして、線分GH、GKのそれぞれは線分FG,GEと等しいことが証明できる。それゆえ、4線分GE、GF、GH、GKは互いに等しい。

それゆえ、中心をG、線分GE、GF、GH、GKのうちの1つを半径にもってかかれる円は残りの点も通る。

そして、E、F、H、Kにおける角は直角なので、それは線分AB、BC、CD、DAと接する。

円がAB、BC、CD、DAのいずれかと交わるならば、円の直径にその両端から直角にひかれた線分は円の内部におちることになるであろう。これは不合理であることが証明された。それゆえ、中心をG、半径をGE、GF、GH、GKのうちの1つをもってかかれる円は線分AB、BC、CCD、DAと交わらない。命題V.16

それゆえ、それはそれらと接し、正方形ABCDに内接している。

それゆえ、円は与えられた正方形に内接している。

作業終了


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