命題13
「円は内側で接しようと外側で接しようと、他の円と1つ以上の点で接しない。」
可能ならば、円ABDCがまず内側で円EBFDと1つ以上の点、すなわちD、Bで接するとせよ。
円ABDCの中心Gと円EBFDの中心Hをとりなさい。
それゆえ、GからFまで結んだ線分はB、Dにおちる。命題V.11
BGHDのようになるとせよ。
そのとき、点Gは円ABDCの中心で、BGはGDと等しいので、BGはHDより大きい。それゆえ、BHはHDよりなお大きい。
また、点Hは円EBFDの中心で、BHはHDと等しい。しかし、BHはHDよりなお大きいことも証明されていた。それは不可能である。
それゆえ、円は内側で他の円と1つ以上の点で接しない。
さらに、外側でもそうならないことをいう。
可能ならば、円ACKが円ABDCと1つ以上の点、すなわちA、Cで接するとせよ。AGを結びなさい。
そのとき、円ABDC、ACKのそれぞれの円周上で2点A、Cが任意にとられるので、線分はそれぞれの円の内部におちる。しかし、それは円ABDCの内部におち、ACKの外部におちた。それは不合理である。命題V.2,定義V.3
それゆえ、円は外側で他の円と1つ以上の点で接しない。
そして、それは内側でもそうならないことが証明されていた。
それゆえ、円は内側で接しようと外側で接しようと、他の円と1つ以上の点で接しない。
証明終了