平面几何五大公理是什么？

欧几里德的平面几何五大公理是什么？

2024-11-09 09:48:03

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回答（1）：

欧几里德的《几何原本》，一开始欧几里德就劈头盖脸地给出了23个定义，5个公设，5个公理。其实他说的公社就是我们后来所说的公理，他的公理是一些计算和证明用到的方法（如公理1：等于同一个量的量相等，公理5：整体大于局部等）他给出的5个公设倒是和几何学非常紧密的，也就是后来我们教科书中的公理。分别是：
公设1：任意一点到另外任意一点可以画直线
公设2：一条有限线段可以继续延长
公设3：以任意点为心及任意的距离可以画圆
公设4：凡直角都彼此相等
公设5：同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和小于二直角的和，则这二直线经无限延长后在这一侧相交。

在这五个公设理里，欧几里德并没有幼稚地假定定义的存在和彼此相容。亚里士多德就指出，头三个公设说的是可以构造线和圆，所以他是对两件东西顿在性的声明。事实上欧几里德用这种构造法证明很多命题。第五个公设非常罗嗦，没有前四个简洁好懂。声明的也不是存在的东西，而是欧几里德自己想的东西。这就足以说明他的天才。从欧几里德提出这个公理到1800年这大约2100年的时间里虽然人们没有怀疑整个体系的正确性，但是对这个第五公设却一直耿耿于怀。很多数学家想把这个公设从这个体系中去掉，但是几经努力而无果，无法从其他公设中推到处第五公设。

同时数学家们也注意到了这个公设既是对平行概念的论述（故称之为平行公理）也是对三角形内角和的论述（即内角和公理）。高斯对这一点是非常明白的，他认为欧几里德几何式物质空间的几何，1799年他说给他的朋友的一封信中表现了他相信平行公里不能从其他的公设中推导出来，他开始认真从事开发一个新的能够应用的几何。1813年，发展了他几何，最初称为反欧氏几何，后称星空几何，最后称非欧几何。在他的几何中三角形内角可以大于180度。当然得到这样的几何不是高斯一人，历史上有三个人。一个是他的搭档，另一个是高斯的朋友的儿子独立发现的。其中一个有趣的问题是，非欧氏几何中过直线外一点的平行线可以无穷。

不久之后，俄国的一位著名数学家也发现了一个新的非欧几何，即罗氏几何。他的三角形内角和是小于180度的。

而19世纪初非欧式几何的发现，正是后来爱因斯坦发现广义相对论的基础。

回答（2）：

以下是欧几里得的五大公设：
公设一：任两点必可用直线连接
公设二：直线可以任意延长
公设三：可以任一点为圆心，任意长为半径画圆
公设四：所有的直角皆相同
公设五：过线外一点，恰有一直线与已知直线平行

其中公设五又称之为平行公设，因为它不如其它公设简洁，看起来倒更像个命题，在鲍耶和罗巴切夫斯基把第五公设去掉之后，他们发现的非欧几何。欧几里德几何学全部公理：点是没有部分的线是平面上只有长度，没有宽度的直线是可以相两边无限延伸的过两点有且只有一条直线平面内过一点可以任何半径画圆两直线平行，同位角相等等量+等量和相等等量—等量差相等能重合的图形全等整体大于部分

回答（3）：

公设一：任两点必可用直线连接
公设二：直线可以任意延长
公设三：可以任一点为圆心，任意长为半径画圆
公设四：所有的直角皆相同
公设五：过线外一点，恰有一直线与已知直线平行