I группа- аксиомы принадлежности:
I1 - каковы бы ни были две точки А и В существует прямая, проходящая через эти точки;
I2 - каковы бы ни были две точки А и В существует не более одной прямой, проходящей через эти точки.
I3 – на каждой прямой лежат по крайней мере две точки. Существует по крайней три точки, не лежащие на одной прямой.
I4 – каковы бы ни были три точки, не лежащие на одной прямой, существует плоскость α, проходящая через эти точки. На каждой плоскости лежит хотя бы одна точка.
I5 – каковы бы ни были три точки, не лежащие на одной прямой, существует не более одной плоскости, проходящей через эти точки.
I6 – если две точки А и В прямой а, лежат в плоскости α, то каждая точка прямой а лежит в плоскости α.
I7 – если две плоскости α и β имеют точку А, то плоскости имеют по крайней мере ёще одну любую точку В.
I8 – существует по крайней мере четыре точки, не лежащие в одной плоскости.
С помощью этой группы доказываются теоремы:
Две прямые имеют не более одной точки пересечения.
Если две плоскости имеют одну общую точку, то они имеют общую прямую, на которой лежат все общие точки этих плоскостей.
Через прямую и не лежащую на не точку так же как из двух пересекающихся прямых проходит одна и только одна плоскость.
На каждой плоскости существует 3 точки, не лежащие на одной прямой.
II группа аксиомы порядка:
II1 – если точки А-В-С, то они являются разными точками одной прямой и точка В лежит между С и А.
II2 – каковы бы ни были точки А и В существует не более одной точки, лежащей между другими.
II3 –среди любых трех точек прямой, одна и только одна лежит между двумя другими.
II4 – (аксиома Паша): Пусть А,В,С три точки, не лежащие на одной прямой, а- прямая в плоскости АВС, не проходящая ни через одну из них, тогда если прямая а проходит через точку отрезка АВ, то она также проходит через точки отрезка АС или ВС.
III группа – аксиомы конгруэнтности
III1 –отношение равенства отрезков и углов является отношениями эквивалентности.
III2 – на каждом луче от его начала можно отложить отрезок равный данному, при том только один.
III3 – если В внутренняя точка отрезка АС, а B’- внутренняя точка отрезка A’C’ выполняется равенство АВ=А’В’, ВС=В’С’, то АС=А’С’.
III4 – каждый угол можно отложить и притом единственным образом в данной плоскости по данную сторону от данного луча.
III5 – если заданы два треугольника АВС и А’В’С’ такие, что АВ=А’В’, АС=А’С’ и угол ВАС равен углу В’А’С’, то угол АВС равен А’В’С’ и угол АСВ равен А’С’В’.
Следствие из аксиом.
1.В равнобедренном треугольнике углы при основании равны.
2.Признаки равенства треугольников.
3.Если два угла равны, то и смежные с ними углы тоже равны.
4.Теорема о построении треугольника, равного данному.
IV группа- аксиом непрерывности.
IV1 – аксиома Архимеда заключается в том, что, отложив достаточное число раз меньший из двух заданных отрезков, всегда можно получить отрезок, превосходящий больший из них.
IV2 – аксиома Кантора: любая последовательность вложенных друг в друга отрезков, длины которых стремятся к нулю, имеет одну общую точку
Определение. Геометрию, построенную на группах аксиом I-IV системы ∑н, называют абсолютной геометрией, а теоремы – теоремами абсолютной геометрии.
Для обоснования евклидовой геометрии Гильберт добавляет еще одну группу аксиом.