《几何原本》推理形式。
【证明】
设:AB为已知线段。
要求:以线段AB为边建立一个等边三角形。
以A为圆心、以AB为半径作圆BCD;再以B为圆心、以BA为半径作圆ACE。两圆相交于C,连接AC、AB。△ABC就是以线段AB为边的等边三角形。
因为:A是圆心,故AC=AB(定义Ⅰ.15)。
又,因为:B是圆心,故AB=BC(定义命题Ⅰ.15)。
CA=AB,所以,CA=CB=AB。
因为等于等量的量相等(公理Ⅰ.1),所以CA=CB。所以,AB=AC=BC。
所以,△ABC是以线段AB为边的等边三角形。
【分析】
一、作图。
1、作圆A。”以A为圆心、以AB为半径作圆BCD。“
公设Ⅰ.3是作圆方法,作为属属关系陈述,”定点“和”定长的线段“之间具有”可以作圆“的关系。”点A是定点“和”AB是定长的线段“是已知条件,作为下属关系陈述。二者结合得出结论,结论是种种关系陈述,”点A“和”线段AB“之间具有”可以作圆“的关系。
以定点为圆心及定长的线段为半径可以作圆。 ——属属关系
A是定点,AB是定长的线段。 ——下属关系
所以,以A为定点及AB为半径可以作圆。 ——种种关系
属属关系就是公设Ⅰ.3。在《几何原本》中从来没有提到公设Ⅰ.3的应用,实际上有大量的应用。由于极其自然,所以过程省略了。我们觉得作圆好像不是推理。
2、作圆B。”再以B为圆心、以BA为半径作圆ACE。“
公设Ⅰ.3是作圆方法,作为属属关系陈述,”定点“和”定长的线段“之间具有”可以作圆“的关系。”点B是定点“和”AB是定长的线段“是已知条件,作为下属关系陈述。二者结合得出结论,结论是种种关系陈述,”点B“和”线段AB“之间具有”可以作圆“的关系。
以定点为圆心及定长的线段为半径可以作圆。 ——属属关系
A是定点,AB是定长的线段。 ——下属关系
所以,以A为定点及AB为半径可以作圆。 ——种种关系
“作圆B”与“作圆A”逻辑推理完全相同。
3、连接AC。公设Ⅰ. 1是过现点作直线,作为属属关系陈述。”A是现点“是已知条件,作为下属关系陈述。二者结合得出结论:”过A可以作直线“。
过现点可以作一条直线。 ——属属关系
A是现点。 ——下属关系
所以,过A可以作直线。 ——种种关系
属属关系就是公设Ⅰ.1。《几何原本》对于直线和线段不加区分,甚至没有提出线段的定义。所以公设Ⅰ.1名为直线,实际也包含了线段。就像应用公设Ⅰ.3作圆一样,应用公设Ⅰ.1作直线在实际上也有大量的应用。同样由于极其自然,所以过程省略了。我们觉得作圆和作直线好像不是推理。
4、连接BC。
过现点可以作一条直线。 ——属属关系
B是现点。 ——下属关系
所以,过B可以作直线。 ——种种关系
“连接BC”与“连接AC”的逻辑推理完全相同。
作图有四个逻辑推理,就算把相同形式看成一个,也有两个推理。
二、证明。
1、AB=AC。”因为:A是圆心,故AC=AB(定义Ⅰ.15)。“
同圆半径都相等。 ——属属关系
AB和AC是同圆半径。 ——下属关系
所以,AB=AC。 ——种种关系
属属关系是定义Ⅰ.15,“圆:由一条线包围着的平面图形,其内有一点与这条线上任何一个点所连成的线段都相等。”这句话可以转换成“同圆半径都相等”。定义采用“种差+属”形式,“种差”就是性质,“属”就是属概念。圆的定义侧重于圆的性质和属概念,“由一条线包围着、其内有一点与这条线上任何一个点所连成的线段都相等”是性质,“平面图形”是属概念。而“同圆半径都相等”,侧重于半径之间的关系。“同圆半径”之间具有“相等”关系,这种关系就是圆的性质。”AB“和”AC“是同圆半径”是已知条件,作为下属关系陈述。二者结合得出结论,结论是种种关系陈述。
2、AB=BC。 ”因为:B是圆心,故AB=BC(定义命题Ⅰ.15)。“
同圆半径都相等。 ——属属关系
AB和BC是同圆半径。 ——下属关系
所以,AB=BC。 ——种种关系
同上。
3、AC=BC。”因为等于等量的量相等(公理Ⅰ.1),所以CA=CB。所以,AB=AC=BC。“
等于等量的量相等。 ——属属关系
AB=AC,AB=BC。 ——下属关系
所以,AC=BC。 ——种种关系
属属关系是公理Ⅰ.1。公理Ⅰ.1也有大量的应用。
什么是证明?证明就是一个有目的的推理。在推理之前已知有结论,推理目的是得出这个结论,这就是证明。为什么《几何原本》的证明过程看起来很简单,写成逻辑推理反而这么复杂?这是因为在实际思维中有大量的省略式。命题Ⅰ.1看起来非常简单,仔细分析下来,应用了7个逻辑推理。扣除相同形式,还有4个逻辑推理。这4个逻辑推理全部是关系演绎的正常式。属属关系用到了定义Ⅰ.15、公设Ⅰ.1和3、公理Ⅰ.1。
【证明】
设:AB为已知线段。
要求:以线段AB为边建立一个等边三角形。

以A为圆心、以AB为半径作圆BCD;再以B为圆心、以BA为半径作圆ACE。两圆相交于C,连接AC、AB。△ABC就是以线段AB为边的等边三角形。
因为:A是圆心,故AC=AB(定义Ⅰ.15)。
又,因为:B是圆心,故AB=BC(定义命题Ⅰ.15)。
CA=AB,所以,CA=CB=AB。
因为等于等量的量相等(公理Ⅰ.1),所以CA=CB。所以,AB=AC=BC。
所以,△ABC是以线段AB为边的等边三角形。
【分析】
一、作图。
1、作圆A。”以A为圆心、以AB为半径作圆BCD。“
公设Ⅰ.3是作圆方法,作为属属关系陈述,”定点“和”定长的线段“之间具有”可以作圆“的关系。”点A是定点“和”AB是定长的线段“是已知条件,作为下属关系陈述。二者结合得出结论,结论是种种关系陈述,”点A“和”线段AB“之间具有”可以作圆“的关系。
以定点为圆心及定长的线段为半径可以作圆。 ——属属关系
A是定点,AB是定长的线段。 ——下属关系
所以,以A为定点及AB为半径可以作圆。 ——种种关系
属属关系就是公设Ⅰ.3。在《几何原本》中从来没有提到公设Ⅰ.3的应用,实际上有大量的应用。由于极其自然,所以过程省略了。我们觉得作圆好像不是推理。
2、作圆B。”再以B为圆心、以BA为半径作圆ACE。“
公设Ⅰ.3是作圆方法,作为属属关系陈述,”定点“和”定长的线段“之间具有”可以作圆“的关系。”点B是定点“和”AB是定长的线段“是已知条件,作为下属关系陈述。二者结合得出结论,结论是种种关系陈述,”点B“和”线段AB“之间具有”可以作圆“的关系。
以定点为圆心及定长的线段为半径可以作圆。 ——属属关系
A是定点,AB是定长的线段。 ——下属关系
所以,以A为定点及AB为半径可以作圆。 ——种种关系
“作圆B”与“作圆A”逻辑推理完全相同。
3、连接AC。公设Ⅰ. 1是过现点作直线,作为属属关系陈述。”A是现点“是已知条件,作为下属关系陈述。二者结合得出结论:”过A可以作直线“。
过现点可以作一条直线。 ——属属关系
A是现点。 ——下属关系
所以,过A可以作直线。 ——种种关系
属属关系就是公设Ⅰ.1。《几何原本》对于直线和线段不加区分,甚至没有提出线段的定义。所以公设Ⅰ.1名为直线,实际也包含了线段。就像应用公设Ⅰ.3作圆一样,应用公设Ⅰ.1作直线在实际上也有大量的应用。同样由于极其自然,所以过程省略了。我们觉得作圆和作直线好像不是推理。
4、连接BC。
过现点可以作一条直线。 ——属属关系
B是现点。 ——下属关系
所以,过B可以作直线。 ——种种关系
“连接BC”与“连接AC”的逻辑推理完全相同。
作图有四个逻辑推理,就算把相同形式看成一个,也有两个推理。
二、证明。
1、AB=AC。”因为:A是圆心,故AC=AB(定义Ⅰ.15)。“
同圆半径都相等。 ——属属关系
AB和AC是同圆半径。 ——下属关系
所以,AB=AC。 ——种种关系
属属关系是定义Ⅰ.15,“圆:由一条线包围着的平面图形,其内有一点与这条线上任何一个点所连成的线段都相等。”这句话可以转换成“同圆半径都相等”。定义采用“种差+属”形式,“种差”就是性质,“属”就是属概念。圆的定义侧重于圆的性质和属概念,“由一条线包围着、其内有一点与这条线上任何一个点所连成的线段都相等”是性质,“平面图形”是属概念。而“同圆半径都相等”,侧重于半径之间的关系。“同圆半径”之间具有“相等”关系,这种关系就是圆的性质。”AB“和”AC“是同圆半径”是已知条件,作为下属关系陈述。二者结合得出结论,结论是种种关系陈述。
2、AB=BC。 ”因为:B是圆心,故AB=BC(定义命题Ⅰ.15)。“
同圆半径都相等。 ——属属关系
AB和BC是同圆半径。 ——下属关系
所以,AB=BC。 ——种种关系
同上。
3、AC=BC。”因为等于等量的量相等(公理Ⅰ.1),所以CA=CB。所以,AB=AC=BC。“
等于等量的量相等。 ——属属关系
AB=AC,AB=BC。 ——下属关系
所以,AC=BC。 ——种种关系
属属关系是公理Ⅰ.1。公理Ⅰ.1也有大量的应用。
什么是证明?证明就是一个有目的的推理。在推理之前已知有结论,推理目的是得出这个结论,这就是证明。为什么《几何原本》的证明过程看起来很简单,写成逻辑推理反而这么复杂?这是因为在实际思维中有大量的省略式。命题Ⅰ.1看起来非常简单,仔细分析下来,应用了7个逻辑推理。扣除相同形式,还有4个逻辑推理。这4个逻辑推理全部是关系演绎的正常式。属属关系用到了定义Ⅰ.15、公设Ⅰ.1和3、公理Ⅰ.1。
