以前，只有关于比例的算数理论。按照这种理论，如果a乘d等于b乘c，则a比b就等于c比d。这种界说，在还没有有关无理数的几何理论时，就只能应用于有理数。然而攸多克索提出了一个不受这种限制的新界说，其构造的方式暗示了近代的分析方法。这一理论在欧几里德的书里得到了发展，并具有极大的逻辑美。

    攸多克索还发明了或者是完成了“穷尽法”，它后来被阿几米德运用得非常成功。这种方法是对积分学的一种预见。譬如，我们可以举圆的面积问题为例。你可以内接于一个圆而作出一个正六边形，或一个正十二边形，或者一个正一千边或一百万边的多边形。这样一个多边形，无论它有多少边，其面积是与圆的直径的平方成比例的。这个多边形的边越多，则它也就越接近于与圆相等。你可以证明，只要你能使这一多边形有足够多的边，就可以使它的面积与圆面积之差小于任何预先指定的面积，无论这一预先指定的面积是多么地小。为了这个目的，就引用了“阿几米德公理”。这一公理（多少加以简化之后）是说：假设有两个数量，把较大的一个平分为两半，把一半再平分为两半，如此继续下去，则最后就会得到一个数量要小于原来的两个数量中较小的那一个。换句话说，如果a大于b，则必有某一个整数n可以使2n乘b大于a。

    穷尽法有时候可以得出精确的结果，例如阿几米德所做的求抛物线形的面积；有时候则只能得出不断的近似，例如当我们试图求圆的面积的时候。求圆的面积的问题也就是决定圆周与直径的比率问题，这个比率叫作pi；。阿几米德在计算中使用了22/7的近似值，他做了内接的与外切的正96边形，从而证明了pi；小于3又1/7并大于3又10/71。这种方法可以继续进行到任何所需要的近似程度，并且这就是任何方法在这个问题上所能尽的一切能事了。使用内接的与外切多边形以求pi；的近似值，应该上溯到苏格拉底同时代的人安提丰。

    欧几里德——当我年青的时候，它还是唯一被公认的学童几何学教科书——约当公元前300年，即当亚历山大和亚里士多德死后不久的几年，生活于亚历山大港。他的《几何原本》绝大部分并不是他的创见，但是命题的次序与逻辑的结构则绝大部分是他的。一个人越是研究几何学，就越能看出它们是多么值得赞叹。他用有名的品行定理以处理品行线的办法，具有着双重的优点；演绎既是有力的，而又并不隐饰原始假设的可疑性。比例的理论是继承攸多克索的，其运用的方法本质上类似于魏尔斯特拉斯所介绍给十九世纪的分析数学的方法，于是就避免了有关无理数的种种困难。然后欧几里德就过渡到一种几何代数学，并在第十卷中探讨了无理数这个题目。在这以后他就接着讨论立体几何，并以求作正多面体的问题而告结束，这个问题是被泰阿泰德所完成的并曾在柏拉图的《蒂迈欧篇》里被提到过。

    欧几里德的《几何原本》毫无疑义是古往今来最伟大的著作之一，是希腊理智最完美的纪念碑之一。当然他也具有典型的希腊局限性：他的方法纯粹是演绎的，并且其中也没有任何可以验证基本假设的方法。这些假设被他认为是毫无问题的，但是到了十九世纪，非欧几何学便指明了它们有些部分是可.以0错误的，并且只有凭观察才能决定它们是不是错误。

    欧几里德几何学是鄙视实用价值的，这一点早就被柏拉图所谆谆教诲过。据说有一个学生听了一段证明之后便问，学几何学能够有什么好处，于是欧几里德就叫进来一个奴隶说：“去拿三分钱给这个青年，因为他一定要从他所学的东西里得到好处。”然而鄙视实用却实用主义地被证明了是有道理的。在希腊时代没有一个人会想象到圆锥曲线是有任何用处的；最后到了十七世纪伽利略才发现抛射体是沿着抛物线而运动的，而