命題45
優線分は一点だけで分けられる。
ABをCで分けられる優線分とおく。
ゆえに,AC,CBは平方において通約不可能で,
AC,CBでできた正方形の和は有理面積で,
AC,CBでできた長方形は中項面積であるとする。
ABが他の点で分けられないことを示す。
可能ならばABはDで分けられるとする。
ゆえに,AD,DBは平方においてのみ通約可能で,
AD,DBでできた正方形の和は有理面積で,
AD,DBでできた長方形は中項面積である。
このとき,AC,CBでできた正方形の和と AD,DBでできた正方形の和との差は,AD,DBでできた長方形の二倍と AC,CBでできた長方形の二倍との差に等しい。
また,AC,CBでできた正方形の和はAD,DBでできた正方形の和は有理面積なので,
その差は有理面積だけ大きい。
ゆえに,AD,DBでできた長方形の二倍とAC,CBでできた長方形の二倍は中項面積であるが,
その差は有理面積だけ大きい。
これは,不可能である。
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よって,優線分は異なった,二点で分けられない。
したがって,一点だけで分けられる。
証明終了