命題20
相似な多角形は同数で相似な三角形、しかも全体と同じ比の三角形に分割される。そして、多角形は対応している辺が対応している辺に対する比の2乗比を持つ。
ABCDEとFGHKLを相似な多角形とし、ABをFGに対応するとする。
多角形ABCDEとFGHKLが相似な三角形で、三角形は量において等しく、全体と同じ比に分けられ、多角形ABCDEは多角形FGHKLにABがFGに持つ比の2乗の比を持つことをいう。
BE、CE、GL、HLを結ぶ。
さて、多角形ABCDEが多角形FGHKLと相似であるから、それゆえに∠BAEは∠GFLと等しく、そしてABはAEに対し同じようにGFはFLに対する。definitionY.1
それからABEとFGLが1つの角が1つの角と等しく、そして等しい角のまわりの辺が比例している2つの三角形であるから、それゆえにABEはFGLと対応する角が等しく、つまりそれはまた相似であり、それゆえに∠ABEは∠FGLと等しい。propositionY.6、propositionY.4、definitionY.1
しかし多角形の相似のために全体の∠ABCは全体の∠FGHと等しく、それゆえに余りの∠EBCは余りの∠LGHと等しい。
そして、ABEとFGLは相似であるから、BEはABに対し同じようにGLはGFに対する。また、多角形は相似であるから、ABはBCに対し同じようにFGはGHに対する。それゆえに、等間隔比で、BEはBCに対し同じようにGLはGHに対し、つまり、等しい∠EBCと∠LGHのまわりの辺は比例している。それゆえにEBCはLGHと対応する角が等しい、つまりEBCはまたLGHと相似である。propositionX.22、propositionY.6、propositionY.4、definitionY.1
同じ理由でECDはまたLHKと相似である。
それゆえに相似な多角形ABCDEとFGHKLは量の等しい、相似な三角形に分けられる。
それらはまた全体と同じ比である、つまりABE、EBC、ECDは前項であり、FGL、LGH、LHKが後項であるとき、三角形は比例している、そして多角形ABCDEが多角形FGHKLに対応している辺が対応している辺に持つ、つまりABがFGに持つ比の2乗の比を持つことをいう。
ACとFHを結ぶ。
それから多角形は相似であるから、∠ABCは∠FGHと等しく、そしてABはBCに対し同じようにFGはGHに対し、ABCはFGHと対応する角が等しく、それゆえに∠BACは∠GFHと等しく、そして∠BCAは∠GHFと等しい。propositionY.6
そして、∠BAMは∠GFNと等しく、そして∠ABMもまた∠FGNと等しいから、それゆえに余りの∠AMBもまた余りの∠FNGと等しい。それゆえにABMはFGNと対応する角が等しい。propositionT.32
同じようにBMCはまたGNHと対応する角が等しいことが証明できる。
それゆえに、比例して、AMはMBに対し同じようにFNがNGに対し、そしてBMがMCに対し同じようにGNがNHに対する。だから、その上、等間隔比で、AMはMCに対し同じようにFNはNHに対する。propositionX.22
しかし、三角形はそれらの辺と同じように互いに対するから、AMはMCに対し同じようにABMはMBCに対し、そして同じようにAMEはEMCに対する。propositionY.1
それゆえにまた前項の1つは後項の1つに対し同じように前項のすべては後項のすべてに対し、それゆえにAMBはBMCに対し同じようにABEはCBEに対する。propositionX.12
しかしAMBはBMCに対し同じようにAMはMCに対し、それゆえにAMはMCに対し同じようにABEはEBCに対する。propositionX.11
同じ理由でまたFNはNHに対し同じようにFGLはGLHに対する。
そしてAMはMCに対し同じようにFNはNHに対し、それゆえにABEはBECに対し同じようにFGLはGLHに対し、そして、入れ替えて、ABEはFGLに対し同じようにBECはGLHに対する。propositionX.11、propositionX.16
同じように、BDとGKが結ばれるならば、BECがLGHに対し同じようにECDがLHKに対することを証明できる。
そしてABEがFGLに対し同じようにEBCがLGHに対し、そしてさらに同じようにECDがLHKに対するから、それゆえにまた前項の1つは後項の1つに対し同じように前項の和は後項の和に対する。それゆえにABEはFGLに対し同じように多角形ABCDEは多角形FGHKLに対する。propositionX.12
しかし、相似な三角形が対応する辺の2乗比であるために、ABEはFGLに対応する辺ABが対応する辺FGに持つ比の2乗の比を持つ。propositionY.19
それゆえに多角形ABCDEもまた多角形FGHKLに対応する辺ABが対応する辺FGに持つ比の2乗比を持つ。propositionX.11
それゆえに、相似な多角形は同数で相似な三角形、しかも全体と同じ比の三角形に分割される。そして、多角形は対応している辺が対応している辺に対する比の2乗比を持つ。
証明終了
系
同じようにまたそれらが対応する辺の2乗比であることを四辺形の場合で証明できる。そしてそれはまた三角形の場合で証明されて、それゆえにまた、一般に、相似な直線図形は対応する辺の2乗比で互いに対する。