命题IV.8

给定一个正方形可以作一个内切圆。

设:ABCD为给定的正方形。

求作:正方形ABCD的内切圆。

令:平分AD、AB,平分点分别为EF。过E点作EH平行于ABCD;过F点作FK平行于ADBC。那么AK、KB、AH、HD、AG、GC、BGGD都是平行四边形,其对边相等(命题I.10、I.31、I.34)

那么因为AD等于ABAEAD的一半,AFAB的一半。所以:AE等于AF。所以:对边也相等。所以:FG等于GE

同样,也能证明出线段GH、GK分别等于FG、GE

所以:四条线段GE、GF、GHGK相等。

所以:以G为圆心,分别以GE、GF、GHGK之一为半径的圆经过余下的点。并与线段AB、BC、CDDA相切,因为在E、F、HK点上的角为直角。

假如圆与AB、BC、CDDA相切,则从尾点与直径形成直角的线段将落在圆内,这被证明是荒谬的。

所以:以G为圆心,分别以GE、GF、GHGK之一为半径的圆不可能与直线AB、BC、CDDA相交(命题III.16)

所以:这个圆与它们相切,并作在正方形ABCD内。

所以:给定一个正方形可以作一个内切圆。

证完