相似の話

定理

B を AC 上の点で、
D を AE 上の点で
AB : AC = AD : AE とする。
このとき

BD と CE は平行で
BD : CE = AB : AC である。

証明
  (増加を押す)

C を通り BD に平行な直線と
直線 AD との交点を F とおく。
(F = E を示す)
r = AC/AB, r' = AF/AD とおく。
q を q < r なる任意の有理数とする。
  (増加を押す)

直線 AC 上に G を
直線 AE 上に H を
AG = qAB, AH = qAD となるようにとる。
q が有理数なので BD と GH は平行で
 GH = qBD となる。
CF は BD と平行で GH も BD と平行なので
CF は GH と平行である。
AG/AB = q < r = AC/AB なので
AG < AC である。
つまり G は A と C の間にある。
CF と GH は平行なので
H は A と F の間にある。
故に qAD = AH < AF = r'AD である。
これより q < r' を得る。
CF と GH は平行で
 G は A と C の間にあるので
qBD = GH < CF つまり q < CF/BD である。
(r は正で)
q < r なる全ての正の有理数に対して
q < r' が成り立つので
r ≤ r' である。
q < r なる全ての正の有理数に対して
q < CF/BD が成り立つので
r ≤ CF/BD である。

  (増加を押す)

次に r < q なる全ての有理数に対して
同様の議論を行って
r' ≤ r と CF/BD ≤ r を得る。
つまり r' = r と CF/BD = r を得る。
r' = r より F = E であり
CE/BD = CF/BD = r = AC/BD より
BD : CE = AB : AC を得る。
 
一つ戻る   始めに戻る   戻る