一组对边平行且相等的四边形的另一组对边也平行且相等。
设: AB 等于 CD ,并且平行,连接两条线段的端点 AC、BD 。
求证: AC 与 BD 也相等并平行。
连接 BC 。因为: AB 平行于 CD ; BC 与它们相交形成的内错角∠ ABC 、∠ BCD 互等 (命题I.29) 。
因为 AB 等于 CD ,而 BC 是公共边, AB、BC 两边等于 DC、CB 两边,∠ ABC 等于∠ BCD ,所以:底边 AC 等于底边 BD ,三角形 ABC 全等于三角形 DCB ,且各边所对应的角也相等 (命题I.4) 。所以:∠ ACB 等于∠ CBD 。
又,因为直线 BC 与两条直线 AC、BD 相交,所形成的内错角亦互相相等。
所以: AC 平行于 BD (命题I.27) 。
所以:一组对边平行且相等的四边形的另一组对边也平行且相等。
证完
在这里应该加上“在同一方向”的限定语句,因为如果没有这个限定, AD 和 BC 可能在平行线的尾点相交。
本命题应用在命题I.36、I.45中,卷11~13也有部分应用。