命题IV.1

可作一条圆内的弦,使之等于给定的小于直径的线段。

设:ABC为给定的圆,d为给定的小于圆ABC直径的线段。

求作:在圆ABC内作一条弦,使之等于线段d

令:作圆ABC的直径BC

如果BC等于d,那么此线段就不必再作,因为圆的直径BC等于d

如果BC大于d,取CE等于d,以C为圆心,CE为半径作圆EAF,连接CA(命题I.3)

那么:因为C点是圆EAF的圆心,那么CA等于CE

又,CE等于d,所以:d也等于CA

所以:CA是给定的圆ABC的弦,并等于d(定义IV.7)

所以:可作一条圆内的弦,使之等于给定的小于直径的线段。

证完

注解

在现代初等几何中,线段、直线、射线若用一个字母表示应为小写字母,点都用大写字母表示。为了方便读者,特将原书中的相关大写字母作相应调整(把表示线段、直线、射线的单个大写字母改为小写)。

假定适应于圆的线段小于圆的直径是必要的,然而欧几里得没有给予充分证明。事实上只需证明两圆交于一个点即点A即可。这一逻辑漏洞在《原本》的前几卷中也有出现,比如在命题I.1、I.22中。

这一命题应用在命题IV.10、IV.16中,也偶尔用在卷5、6、7之中。