命題92
「もし,面積がある有理線分と第2の余線分によって囲まれるならば,それに等しい正方形の辺は第1の中項余線分である」
面積ABは,ある有理線分ACと第2の余線分ADによって囲まれるとする。
面積ABに等しい正方形の辺は第1の中項余線分である事を証明する。
ゆえに,AGは直線AF,FGと長さにおいて通約可能である。 ].15
またAGは有理で,ACと長さにおいて通約不可能な有理線分で,よって直線AFとFGはともにACと長さにおいて通約不可能な有理線分である。 ゆえに,長方形AIとFKはともに中項面積である。 ].13 ].21
また,DEはEGと通約可能なので,ゆえにDGは直線DE,EGの両方ともと通約可能である。 ].15
ところが,DGはACと長さにおいて通約可能である。
ゆえに,長方形DHとEKはともに有理。 ].19
AIに等しい正方形LMがつくられ,FKに等しく,LMと同じ角,すなわち角LPMをはさむNOが引かれたとする。そのとき,正方形LMとNOは同じ対角線をはさんでいる。 Y.26
その対角線をPRとし,図を描く。
AIとFKは中項で,LP上,PN上の正方形に等しいので,LP上,PN上の正方形はともに中項である。 ゆえに,LPとPNは平方においてのみ通約可能な中項線分である。
長方形AF,FGはEG上の正方形に等しいので,ゆえに,AFがEGに対するようにEGはFGに対し,AFがEGに対するようにAIはEKに対し,EGがFGに対するようにEKはFKに対する。ゆえに,EKは,AIとFKの比例中項である。 Y.17 Y.1 X.11
また,MNはLMとNOの比例中項であるので,AIはLMに等しく,FKはNOに等しく,ゆえにMNはEKに等しい。
また,DHはEKに等しく,LOはMNに等しく,ゆえに全体のDKはグノーモンUVWとNOの和に等しい。
そのとき,全体のAKはLMとNOの和に等しく,DKはグノーモンUVWとNOの和に等しいので,残りのABはTSに等しい。
TSはLN上の正方形であり,ゆえにLN上の正方形は面積ABに等しい。ゆえに,LNは面積ABに等しい正方形の辺である。
次に,LNが第1の中項余線分である事を証明する。
EKは有理でLOに等しいので,ゆえにLOすなわち長方形LP,PNは有理である。
また,NOは中項である事がすでに証明されたので,LOとNOは通約不可能である。
また,LOがNOに対するようにLPはPnに対し,ゆえにLPとPNは長さにおいて通約不可能である。 Y.1 ].11
ゆえに,LPとPNは平方においてのみ通約可能な中項線分で,有理な長方形に含まれる。ゆえに,LNは第1の中項余線分である。 ].74
そして,それは面積ABに等しい正方形の辺である。 よって,面積ABに等しい正方形の辺は第1の中項余線分である。 したがって,面積がある有理線分と第2の余線分によって囲まれるならば,それに等しい正方形の辺は第1の中項余線分である。
証明終了