若过任意直线上一点的两条直线不在该直线的同侧,且与该直线所成邻角之和等于两直角,则这两条直线在同一直线上。
If with any straight line, and at a point on it, two straight lines not lying on the same side make the adjacent angles equal to two right angles, the two straight lines will be in a straight line with one another.
设过任意直线AB上的点B有两条不在AB同侧的直线BC、BD成邻角ABC、ABD,其和等于两直角;
我说,BD与CB在同一直线上,
这是因为,如果BD和BC不在同一直线上,设BE和CB在同一直线上。
于是,由于直线AB与直线CBE相交,所以
角ABC、ABE之和等于两直角。
[I. 13]
但角ABC、ABD之和也等于两直角;
因此,角CBA、ABE之和等于角CBA、ABD之和。
[公设4和公理1]
从它们中分别减去角CBA;
因此,其余的角ABE等于其余的角ABD,
[公理3]
小角等于大角:这是不可能的。
因此,BE和CB不在同一直线上。
类似地,可以证明,除BD外也没有任何其他直线和CB在同一直线上。
因此,CB和BD在同一直线上。
这就是所要证明的。