在任意三角形中,若延长一边,则外角大于任一内对角。
In any triangle, if one of the sides be produced, the exterior angle is greater than either of the interior and opposite angles.
设ABC是一个三角形,延长它的一边BC到D;
我说,外角ACD大于内角CBA、BAC中的任何一个。
设AC被二等分于E,
[I. 10]
连接BE并沿直线延长到F;
使EF等于BE,
[I. 3]
连接FC,
[公设1]
延长AC到G。
[公设2]
于是,由于AE等于EC,BE等于EF,所以
两边AE、EB分别等于两边CE、EF;
且角AEB等于角FEC,因为它们是对顶角。
[I. 15]
因此,底AB等于底FC,三角形ABE等于三角形CFE,
且其余的角分别等于其余的角,即等边所对的角;
[I. 4]
因此,角BAE等于角ECF。
但角ECD大于角ECF;
[公理5]
因此,角ACD大于角BAE。
类似地也有,若BC被二等分,则可以证明,角BCG,即角ACD[I. 15],大于角ABC。
这就是所要证明的。