允许哪些基本操作
《几何原本》前三条公设分别涉及连接两点、延长直线,以及按给定圆心和半径画圆。这些操作提供后续作图的基础;直尺在这里用于确定直线,不是读取刻度取得任意长度。
工具名称需要连同规则理解。若给直尺增加刻度、允许把标记同时嵌入图形等操作,问题条件就发生了变化,不能将这种不同工具模型得到的结果直接算作原规则下的作图。
两圆怎样确定等边三角形
卷一第一题从线段AB出发,分别以A、B为圆心、AB为半径画圆,取两圆的一个交点C,再连接AC、BC。这样得到的三条边,并非靠目测或量尺判断相等。
AC与AB同为第一个圆的半径,BC与BA同为第二个圆的半径,由相等关系可得三边相等。作图过程给出点和线,证明则核对这些对象满足等边三角形的定义。
参考:[4]
精确关系与图形前提
实际画出的线条有粗细和测量误差,几何命题处理的却是理想对象及其精确关系。因此,把图放大后看起来近似重合,并不能替代一项作图为什么成立的论证。
论证还依赖对象存在的前提。该网络版本的评注指出,第一题使用两圆交点,却没有在欧几里得列出的公设中单独保证这个交点存在。区分图形直觉与明确前提,有助于理解古代作图怎样被后来更严格地分析。
参考:[4]