Отсюда возникает другой способ составления многих пропорций в одну, а именно тот, который предполагается в 5-м определении 6-й книги Евклида; который заключается в умножении всех антецедентов пропорций друг на друга и, подобным образом, всех консеквентов друг на друга. И отсюда также очевидно, во-первых, что причина, по которой параллелограммы, образованные дукцией двух прямых линий друг в друга, и все тела, равные фигурам, так образованным, имеют свои пропорции, составленные из пропорций эффективных величин; и во-вторых, почему умножение двух или более дробей друг на друга есть то же самое, что композиция пропорций их отдельных числителей к их отдельным знаменателям. Например, если эти дроби 1/2, 2/3, 3/4 должны быть умножены друг на друга, числители 1, 2, 3 должны быть сначала умножены друг на друга, что дает 6; а затем знаменатели 2, 3, 4, что дает 24; и эти два произведения образуют дробь 6/24. Подобным образом, если пропорции 1 к 2, 2 к 3 и 3 к 4 должны быть составлены, работая так, как я показал выше, будет получена та же пропорция 6 к 24.
15. Если какая-либо пропорция составлена с самой собой инвертированной, состав будет пропорцией равенства. Ибо пусть дана какая-либо пропорция, как A к B, и пусть инверсией ее будет пропорция C к D; и как C относится к D, так пусть B относится к другой величине; ибо так они будут составлены (согласно второму следствию 12-й статьи). Теперь, видя, что пропорция C к D есть инверсия пропорции A к B, будет как C к D, так B к A; и поэтому, если их поставить в порядке A, B, A, пропорция, составленная из пропорций A к B и C к D, будет пропорцией A к A, то есть пропорцией равенства. И отсюда очевидна причина, почему два равных произведения имеют свои эффективные величины взаимно пропорциональными. Ибо для того, чтобы два произведения были равны, пропорции их эффективных величин должны быть такими, чтобы при составлении они могли образовать пропорцию равенства, что невозможно, если одна не является инверсией другой; ибо если между A и A вставить любую другую величину, например C, их порядок будет A, C, A, и более поздняя пропорция C к A будет инверсией более ранней пропорции A к C.
The definition and properties of continual proportion.
16. Пропорция называется умноженной на число, когда она берется столько раз, сколько единиц в этом числе; и если пропорция большего к меньшему, то и величина пропорции будет увеличена умножением; но когда пропорция меньшего к большему, то по мере увеличения числа величина пропорции уменьшается; как в этих трех числах, 4, 2, 1, пропорция 4 к 1 есть не только дупликат 4 к 2, но и вдвое больше; но при инвертировании порядка этих чисел, 1, 2, 4, пропорция 1 к 2 больше, чем 1 к 4; и поэтому, хотя пропорция 1 к 4 есть дупликат 1 к 2, она не вдвое больше, чем 1 к 2, а наоборот, ее половина. Подобным образом, пропорция называется деленной, когда между двумя величинами вставлены одна или более средних в непрерывной пропорции, и тогда пропорция первой ко второй называется субдупликатной пропорции первой к третьей, и субтрипликатной пропорции первой к четвертой и т. д.
Это смешение пропорций, где одни являются пропорциями избытка, другие — недостатка, как в купеческом счете дебитора и кредитора, не так легко исчисляется, как некоторые думают; но делает композицию пропорций иногда сложением, иногда вычитанием; что звучит абсурдно для тех, кто всегда под композицией понимал сложение, а под уменьшением — вычитание. Поэтому, чтобы сделать этот счет немного яснее, мы должны рассмотреть (то, что обычно предполагается, и справедливо), что если имеется сколько угодно величин, пропорция первой к последней составляется из пропорций первой ко второй, второй к третьей и так далее до последней, не обращая внимания на их равенство, избыток или недостаток; так что если две пропорции, одна неравенства, другая равенства, сложить вместе, пропорция от этого не станет ни больше, ни меньше; как, например, если составить пропорции A к B и B к B, пропорция первой ко второй будет равна сумме обеих, потому что пропорция равенства, не будучи величиной, ни увеличивает величину, ни уменьшает ее. Но если есть три величины, A, B, C, неравные, и первая — наибольшая, последняя — наименьшая, то пропорция B к C есть прибавление к пропорции A к B и делает ее больше; и наоборот, если A — наименьшая, а C — наибольшая величина, то прибавление пропорции B к C делает составную пропорцию A к C меньше пропорции A к B, то есть целое меньше части. Композиция пропорций, следовательно, в этом случае не есть их увеличение, а уменьшение; ибо та же величина (Евклид V. 8), сравниваемая с двумя другими величинами, имеет большую пропорцию к меньшей из них, чем к большей. Также, когда составленные пропорции — одна избытка, другая недостатка, если первая — избытка, как в этих числах 8, 6, 9, составленная пропорция, а именно 8 к 9, меньше пропорции одной из ее частей, а именно 8 к 6; но если пропорция первой ко второй — недостатка, а второй к третьей — избытка, как в этих числах 6, 8, 4, то пропорция первой к третьей будет больше пропорции первой ко второй, как 6 имеет большую пропорцию к 4, чем к 8; причина чего явно в том, что чем меньше величина недостает до другой, или чем больше одна превышает другую, тем больше пропорция ее к этой другой. Предположим теперь три величины в непрерывной пропорции, AB 4, AC 6, AD 9. Поскольку, следовательно, AD больше AC, но не больше AD, пропорция AD к AC будет (по Евклиду V. 8) больше, чем AD к AD; и точно так же, поскольку пропорции AD к AC и AC к AB одни и те же, пропорции AD к AC и AC к AB, будучи обе пропорциями избытка, делают общую пропорцию AD к AB, или 9 к 4, не только дупликатом AD к AC, то есть 9 к 6, но и двойной, или вдвое большей. С другой стороны, поскольку пропорция AD к AD, или 9 к 9, будучи пропорцией равенства, не есть величина, и все же больше, чем AC к AD, или 6 к 9, будет как 0 - 9 к 0 - 6, так AC к AD, и опять, как 0 - 9 к 0 - 6, так 0 - 6 к 0 - 4; но 0 - 4, 0 - 6, 0 - 9 находятся в непрерывной пропорции; и поскольку 0 - 4 больше 0 - 6, пропорция 0 - 4 к 0 - 6 будет двойной к пропорции 0 - 4 к 0 - 9, двойной, говорю я, и все же не дупликатной, а субдупликатной.
Если кто-то не удовлетворен этим рассуждением, пусть сначала рассмотрит, что (по Евклиду V. 8) пропорция AB к AC больше, чем AB к AD, где бы D ни было помещено на продолженной линии AC; и чем дальше точка D от C, тем больше пропорция AB к AC, чем AB к AD. Существует, следовательно, некоторая точка (пусть это будет E) на таком расстоянии от C, что пропорция AB к AC будет вдвое больше, чем AB к AE. Это рассмотрев, пусть он определит длину линии AE и докажет, если сможет, что AE больше или меньше AD.
Тем же методом, если величин больше трех, как A, B, C, D, в непрерывной пропорции, и A — наименьшая, можно показать, что пропорция A к B есть тройная величина, хотя и субтроичная по множеству, к пропорции A к D.
17. Если имеется сколько угодно величин, число которых нечетно, и их порядок таков, что от средней величины они в обе стороны идут в непрерывной пропорции, то пропорция двух, которые находятся ближе всего с любой стороны к средней, есть субдупликатная пропорции двух, которые находятся ближе всего к ним с обеих сторон, и субтрипликатная пропорции двух, которые еще на одно место дальше и т. д. Ибо пусть величины будут C, B, A, D, E, и пусть A, B, C, а также A, D, E будут в непрерывной пропорции; я утверждаю, что пропорция D к B есть субдупликатная пропорции E к C. Ибо пропорция D к B составляется из пропорций D к A и A к B, взятых однажды; но пропорция E к C составляется из тех же, взятых дважды; и поэтому пропорция D к B есть субдупликатная пропорции E к C. И таким же образом, если бы было три члена с любой стороны, можно было бы доказать, что пропорция D к B была бы субтрипликатной пропорции крайних и т. д.
18. Если имеется сколько угодно непрерывных пропорциональных величин, как первая, вторая, третья и т. д., их разности будут пропорциональны им. Ибо вторая, третья и т. д. являются соответственно консеквентами предыдущей и антецедентами следующей пропорции. Но (согласно статье 10) разность первого антецедента и консеквента к разности второго антецедента и консеквента относится как первый антецедент ко второму антецеденту, то есть как первый член ко второму, или как второй к третьему и т. д. в непрерывных пропорциональных величинах.
19. Если есть три непрерывные пропорциональные величины, сумма крайних, вместе со средним, взятым дважды, сумма среднего и любого из крайних, и тот же крайний являются непрерывными пропорциональными величинами. Ибо пусть A : B : C будут непрерывными пропорциональными величинами. Видя, следовательно, что A : B :: B : C являются пропорциональными, при композиции также A + B : B :: B + C : C будут пропорциональными; и при перестановке A + B : B + C :: B : C также будут пропорциональными; и опять, при композиции A + 2B + C : B + C :: B + C : C; что и требовалось доказать.
20. В четырех непрерывных пропорциональных величинах наибольшая и наименьшая, сложенные вместе, составляют большую величину, чем две другие, сложенные вместе. Пусть A : B :: C : D будут непрерывными пропорциональными величинами; из которых пусть наибольшая будет A, а наименьшая — D; я утверждаю, что A + D больше, чем B + C. Ибо согласно статье 10, A - B : C - D :: A : C являются пропорциональными; и поэтому A - B, согласно статье 11, больше, чем C - D. Прибавьте B с обеих сторон, и A будет больше, чем C + B - D. И опять, прибавьте D с обеих сторон, и A + D будет больше, чем B + C; что и требовалось доказать.
The definition and properties of continual proportion.
21. Если есть четыре пропорциональные величины, крайние, умноженные друг на друга, и средние, умноженные друг на друга, дадут равные произведения. Пусть A : B :: C : D являются пропорциональными; я утверждаю, что AD равно BC. Ибо пропорция AD к BC составляется, согласно статье 13, из пропорций A к B и D к C, то есть ее инверсии B к A; и поэтому, согласно статье 14, эта составная пропорция есть пропорция равенства; и поэтому также пропорция AD к BC есть пропорция равенства. Посему они равны.
22. Если есть четыре величины, и пропорция первой ко второй есть дупликат пропорции третьей к четвертой, произведение крайних к произведению средних будет как третья к четвертой. Пусть четыре величины будут A, B, C и D; и пусть пропорция A к B будет дупликатом пропорции C к D, я утверждаю, что AD, то есть произведение A на D, относится к BC, то есть к произведению средних, как C к D. Ибо, видя, что пропорция A к B есть дупликат пропорции C к D, если будет как C к D, так D к другой, E, то A : B :: C : E будут пропорциональными; ибо пропорция A к B по предположению есть дупликат пропорции C к D; и C к E также дупликат пропорции C к D согласно определению, статья 15. Посему, согласно последней статье, AE или A на E равно BC или B на C; но, согласно следствию IV статьи 6, AD относится к AE как D к E, то есть как C к D; и поэтому AD относится к BC, которое, как я показал, равно AE, как C к D; что и требовалось доказать.
Более того, если пропорция первой A ко второй B есть трипликат пропорции третьей C к четвертой D, произведение крайних к произведению средних будет дупликатом пропорции третьей к четвертой. Ибо если будет как C к D, так D к E, и опять, как D к E, так E к другой, F, то пропорция C к F будет трипликатом пропорции C к D; и, следовательно, A : B :: C : F будут пропорциональными, и AF равно BC. Но как AD к AF, так D к F; и поэтому также как AD к BC, так D к F, то есть как C к E; но пропорция C к E есть дупликат пропорции C к D; посему также пропорция AD к BC есть дупликат пропорции C к D, как и было предложено.
23. Если есть четыре пропорциональные величины, и среднее вставлено между первой и второй, а другое между третьей и четвертой, первая из этих средних будет относиться ко второй, как первая из пропорциональных величин к третьей, или как вторая из них к четвертой. Ибо пусть A : B :: C : D будут пропорциональными, и пусть E будет средним между A и B, а F — средним между C и D; я утверждаю, что A : C :: E : F являются пропорциональными. Ибо пропорция A к E есть субдупликатная пропорции A к B, или C к D. Также пропорция C к F есть субдупликатная пропорции C к D; и поэтому A : C :: E : F являются пропорциональными; и при перестановке A : C :: E : F также являются пропорциональными; что и требовалось доказать.
24. Любая вещь называется разделенной в крайнем и среднем отношении, когда целое и части находятся в непрерывной пропорции. Как, например, когда A + B : A : B являются непрерывными пропорциональными величинами; или когда прямая линия AC разделена в B так, что AC : AB : BC находятся в непрерывной пропорции. И если та же линия AC будет снова разделена в D так, что AC : CD : AD будут непрерывными пропорциональными величинами; тогда также AC : AB : AD будут непрерывными пропорциональными величинами; и подобным образом, хотя и в обратном порядке, CA : CD : CB будут непрерывными пропорциональными величинами; что не может случиться ни в какой линии, разделенной иначе.
25. Если есть три непрерывные пропорциональные величины, и опять три другие непрерывные пропорции, которые имеют тот же средний член, их крайние будут в обратной пропорции. Ибо пусть A : B : C и D : B : E будут непрерывными пропорциональными величинами, я утверждаю, что A : D :: E : C будут пропорциональными. Ибо пропорция A к D составляется из пропорций A к B и B к D; а пропорция E к C составляется из пропорций E к B, то есть B к D, и B к C, то есть A к B. Посему, по равенству, A : D :: E : C являются пропорциональными.
Comparison of arithmetical and geometrical proportion.
26. Если любые две неравные величины принять за крайние члены, и между ними вставить любое число средних членов в геометрической прогрессии, а также такое же число средних членов в арифметической прогрессии, то отдельные средние члены в геометрической прогрессии будут меньше соответствующих средних членов в арифметической прогрессии. Ибо между A, меньшим крайним членом, и E, большим крайним членом, вставим три средних члена B, C, D в геометрической прогрессии и столько же других, F, G, H, в арифметической прогрессии; утверждаю, что B будет меньше F, C меньше G, а D меньше H. Ибо, во-первых, разность между A и F равна разности между F и G, а также разности между G и H согласно определению арифметической прогрессии; и поэтому отношение разности соседних членов прогрессии к разности крайних членов составляет, когда есть только один средний член, половину их разности; когда два — третью часть; когда три — четверть и т. д.; так что в данном примере это четверть. Но разность между D и E, согласно ст. 17, больше четверти разности между крайними членами, поскольку прогрессия геометрическая, и поэтому разность между A и D меньше трех четвертей той же разности крайних членов. Подобным образом, если понимать разность между A и D разделенной на три равные части, можно доказать, что разность между A и C меньше двух четвертей разности крайних членов A и E. И наконец, если разность между A и C разделить на две равные части, то разность между A и B будет меньше четверти разности крайних членов A и E.
Из этого рассмотрения очевидно, что B, то есть A вместе с чем-то еще, что меньше четвертой части разности крайних членов A и E, меньше F, то есть того же A с чем-то еще, что равно указанной четвертой части. Также очевидно, что C, то есть A с чем-то еще, что меньше двух четвертых частей указанной разности, меньше G, то есть A вместе с указанными двумя четвертями. И наконец, что D, которое превышает A менее чем на три четверти указанной разности, меньше H, которое превышает то же A на три полные четверти указанной разности. И точно так же было бы, если бы средних членов было четыре, за тем исключением, что вместо четвертей разности крайних членов мы должны брать пятые части; и так далее.
27. Лемма. Если дана некоторая величина, и к ней сначала прибавляется и из нее вычитается одна величина, а затем другая, большая или меньшая, то отношение остатка к сумме будет больше там, где прибавляется и вычитается меньшая величина, чем там, где прибавляется и вычитается большая величина. Пусть B прибавляется к величине A и вычитается из нее; так что A - B будет остатком, а A + B — суммой; и снова, пусть C, величина большая, чем B, прибавляется к той же A и вычитается из нее, так что A - C будет остатком, а A + C — суммой; утверждаю, что A - B : A + B :: A - C : A + C будет гиперлогизмом. Ибо A - B : A :: A - C : A есть гиперлогизм большего антецедента к тому же консеквенту; и поэтому A - B : A + B :: A - C : A + C есть гораздо больший гиперлогизм, образованный из большего антецедента к меньшему консеквенту.
28. Если от двух равных величин отнять неравные части и между целым и частью каждой вставить два средних члена, один в геометрической, другой в арифметической прогрессии, то разность между двумя средними членами будет наибольшей там, где разность между целым и его частью наибольшая. Ибо пусть AB и AB будут две равные величины, от которых отнимем две неравные части, а именно AE — меньшую, и AF — большую; и между AB и AE пусть AG будет средним членом в геометрической прогрессии, а AH — средним членом в арифметической прогрессии. Также между AB и AF пусть AI будет средним членом в геометрической прогрессии, а AK — средним членом в арифметической прогрессии; утверждаю, что HG больше, чем KI.
For in the first place we have this analogism
A B. A G :: B G. G E, by
article 18.
Then by composition we have this
A B + A G. A B :: B G + G E
that is, B E. B G.
And by taking the halves of the antecedents this third
½A B + ½A G. A B :: ½B G + ½G E,
that is, B H. B G.
And by conversion a fourth A B. ½A B + ½A G :: B G. B H.
And by division this fifth ½A B - ½A G. ½A B + ½A G
:: H G. B H.
And by doubling the first antecedent and the first consequent
A B - A G. A B + A G :: H G. B H.
Also by the same method may be found out this analogism A B - A I. A B + AI :: K I. B K.
Теперь, видя, что отношение AB к AE больше, чем отношение AB к AF, отношение AB к AG, которое составляет половину большего отношения, больше, чем отношение AB к AI, половине меньшего отношения; и поэтому AI больше, чем AG. Откуда отношение AB - AG к AB + AG, согласно предыдущей лемме, будет больше, чем отношение AB - AI к AB + AI; и поэтому также отношение HG к BH будет больше, чем отношение KI к BK, и гораздо больше, чем отношение KI к BH, которое больше, чем BK; ибо BH есть половина BE, как BK есть половина BF, которая, по предположению, меньше BE. Откуда HG больше, чем KI; что и требовалось доказать.