三角形内角和一定是180度吗?

三角形内角和为180° , 这其实是平面几何的必然成果 , 也是《几何原本》中第五公设的推论;若是分开了平面几何 , 好比在一些曲面上 , 三角形的内角和是可以不等于180°的 。
我们有良多方式 , 来证实平面内三角形内角和为180° , 也就是一个平角的角度 , 可是无论我们用到什么方式 , 素质上都用到了欧几里得第五公设或者是第五公设的等价道理 。

三角形内角和一定是180度吗?

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这此中隐含的道理 , 数学家们摸索了两千多年 , 若是你不利用第五公设(或者等价道理) , 你是不成能证实三角形内角和为180°的 。
公元前300年前后 , 闻名古希腊数学家欧几里得创作了《几何原本》 , 书中以23条界说、五个正义和五个公设为根本 , 以严密的数学逻辑推导出467个定理 , 奠基了平面几何的根本 。
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正义是指人类按照实际经验得出 , 无需自证的根基事实 , 《几何原本》中的五个正义包罗:
1.等于同量的量彼此相等 。
2.等量加等量 , 和相等 。
3.等量减等量 , 差相等 。
4.彼此重合的图形是全等的 。
5.整体大于部门 。
公设也是指无需自证的根基事实 , 可是比拟于正义来说 , 公设更有深度一些 , 近代数学中公设等价于正义 , 《几何原本》中的五个公设包罗:
1.过两点能作且只能作一条直线 。
2.线段可以无限耽误 。
3.以任一点为圆心 , 肆意长为半径可作一圆 。
4.直角都相等 。
5.平面内一条直线和两条直线订交 , 若在直线同侧的两个内角之和小于180° , 则这两条直线无限耽误后在这一侧必然订交 。
五个公设中的前四个很轻易理解 , 根基上也不会有争议 , 可是赫赫有名的第五公设可折腾了数学家两千多年 , 因为第五公设看起来怎么也不像不证自明 , 固然欧几里得极尽削减第五公设的说话描述 , 可是第五公设比前面四个公设加起来还长 。
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因为第五公设素质上与“平行线不订交”等价 , 所以第五公设也叫做平行公设 , 汗青上有良多人试图用前面四个公设来证实第五公设 , 但都掉败了 。 固然有一些人传播鼓吹完当作了证实 , 可是在证实过程中 , 都不经意地引入了第五公设的等价命题 , 好比平行线不订交、三角形内角和为两个直角等等 。
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欧几里得在著作《几何原本》时 , 必定也注重到了这个问题 , 相信他也做过近似的测验考试 , 以至于第五公设在《几何原本》中直到命题29才起首被利用 , 并且这个命题必需得利用第五公设才能完当作证实 。
命题29:一条直线与两条平行直线订交 , 则所当作的内错角相等 , 同位角相等 , 且同旁内角之和等于180° 。
在1795年 , 英国数学家普莱费尔提出了一条和第五公设等价的描述 , 既“过直线外一点 , 能且只能做一条平行线” , 该描述比《几何原本》中的描述简单良多 , 被称作普莱费尔正义 。
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直到1868年 , 意大利数学家贝尔特拉米 , 才起首证实第五公设自力于前面四条公设 , 并且第五公设的否认描述也是自洽的 , 也就是说欧氏几何与非欧几何是两个分歧的几何系统 。
其实早在贝尔特拉米之前 , 俄罗斯数学家罗巴切夫斯基就已经发现了第五公设不成证 , 此刻我们把非欧几何中的双曲几何 , 也称作罗巴切夫斯基几何 。

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