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科普:欧氏第五公设 的逻辑支撑

(2018-01-01 22:44:52)
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第五公设:同一平面内一条直线和另外两条直线相交,若在某一侧的两个内角的和小于两直角,则这两直线经无限延长后在这一侧相交。

背景资料:https://baike.baidu.com/item/平行公设/8754505?fr=aladdin
此公设人类一直不能证明,只能强制性的认为正确,让人类强行接受。
第五公设,必有相应的逻辑支撑着 第五公设的存在。
所以必须能证明第五公设的正确。我只要找到支撑着 第五公设的逻辑。

关健词:平面,直线,平行,相交 ,直角。

平面:很关健,是整个平面几何的存在之基础。
平面为 平面几何提供了一个“画板”。
怎样去理解平面?去描述平面?
如果你心里了解了,我也不必去多此一举的去定义。
平面,是是物体在同一时间下的“静止”那一刻的“时间面”。
所以平面属于抽象“静止”下几何。
平面简称二维,实际属时间维,“静止面”。
得,平面属于抽象的连续。
这里的连续指平面不能断裂,不能有空洞。
点与线能附在平面上起标识作用,起分界作用。
也就是说,点与线分别能在平面上几何。
注:我下面所说的几何作图 都是在欧氏平面上进行。

直线:之前有过定义,且证明了。

前面证明AB两点之间存在一条最短的线,取这个线为直的线段。
把直的线段AB再向两端点外“按AB原形”无限延长的线为l,得只能为一条(因为AB为唯一)。
所以l也为直的线。取名为 直线。

直角:直线的角度取名为平角,数学取名为180度。
在直线上任标识一点,从这点把180度平分后的两个角,每个角取名为直角。
由平分原因,所以 直角=90度。得所有直角相等,都等于90度。

两条直线有三种关系:重合、相交、不相交(相离)。
平行定义:把 两条直线不相交(相离)取名为 平行。
证明上定义存在:
在直线l上取不重合的两点,分别过A、B两点作两条直线n、m 平分平角。此次取名 n⊥l,m⊥l
见图 
http://qc-cache.kdnet.net/upload/2018/01/01/5a4a2e6e2c3cf.png的逻辑支撑" />
得 ∠nAB=∠mBA=直角=90度。
又平角为180度,l、n、m为三条直线。
所以A点的四个角都是直角,因为平角减90度,另一角也是90度。可得四个角都为90度。
同理,B点的四个角都是直角。
此时 我将证明n、m不相交 就行。
反证法:假设n、m在我们看到的上方的远方相交 于N点。
由 ∠nAB=∠mBA=直角=90度。得反则面的对应角 ∠n'AB=∠m'BA=直角=90度。
既直线l上方与下方条件全等。上方相交,下方必相交。
得上下属对称关系(即条件一样),
所以n、m在我们看到的直线l下方的远方必相交 于M点。

得到NM线段,之前我另有证明证得 NM之间只存在一条最短的直的线。
既NAM为直线段,NBM为直线段。
又n、m为两条不重合直线(直的线)与 上面一行话矛盾。
所以,上面假设错误。
得:n⊥l,m⊥l 时,n、m永不相交。把平面中两条永不相交线 取名为平行线。
上面证明了第五公设的特殊情况下正确。
再作图:作直线l’,使l’相交A点,就会再相交m于C点。
http://qc-cache.kdnet.net/upload/2018/01/01/5a4a3a973bd8d.png的逻辑支撑" />
第一步 我要证明 n向m平移后 n与m能重合。
n保持与l垂直向m平移 到A与B重合:
由∠nAl=mBl=90度,所以两个角能重合,得两nA能与mB重合。
同理可证 n与m重合。==== 用下方两个直角重合,原理同上。

第二步证明同位角相等:∠nAl'=∠mBl'
n向m平移,沿 A点向C点重合。既沿l’线斜向保持下平移。
得l’线角度不变,n又与m重合,A点向C点重合。得 ∠nAl'=∠mBl'。

第三步证明对顶角相等:∠l'Al=∠BAC
用平角180度减去同一个角l'AB,得到 ∠l'Al=∠BAC

上面三步得到:∠nAC+∠mCA=180,
因为90度=∠ nAl’+∠l’Al=∠BAC+∠BCA

上面证明了 同傍内侧等于180度,两直线平行。==== 第五公设的任意情况下正确。

再证 同傍内侧小于180度,两直线在这同旁必会相交。
见图:
http://qc-cache.kdnet.net/upload/2018/01/01/5a4a417d19167.png的逻辑支撑" />
过A点,作直线n',且n'在l上侧A点上方向n偏离,向m靠近。
因为∠n'AC+∠mCA<180度
n'在上方走向是向m靠近:AB向上平移,会与n和m相交A’B’,与n'相交D
得 A’B’>DB’整体大于部分。
又AB=A’B’,所以 AB>DB’
再依次上平移,得 越来越靠近,采用平均距离向上平移,必会相交且越过交点(不能无限小渐减平移)。
得在l直线下方则远离。
第五公设证毕。
总结:
人类有几个误区。
误区一,不知道平行线是人为设定的。
在第一个图中,先作直线l,人为的可作直线n⊥l,且可作n与m重合。
之后再把m整体平移离开n,得 n∥m。
因为属整体平移,所以平行。
既永不相交,假如相交,则出现矛盾,见前面证明。
误区二,不知道平行线同位角为什么相等?
见第二个图,m平移能与n重合。沿l’线平移,使C点向A点重合。得 ∠mCl'=∠nAl'
这个相等,是人为作出来的。所以相等。
解释了误区二,就知道了平行线同旁内角之和为180度:平角关系有 ∠nAl'+∠nAC=180度。所以∠mCl'+∠nAC=180度。
同理,也证明了三角形内角和为什么为180度:还是作平移,把三角形三个内角平移成一个平角。所以得三角形内角和为180度。

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