《几何原本》从尽可能少的原始概念（定义）、公理和公设出发，按照逻辑推理规则，推导出其他命题，建立起一个演绎系统的方法，被称为公理化方法.
据考证，公理化方法最早是由古希腊的哲学家、逻辑学家亚里士多德（Aristotle，前384—前322）提出的，他总结了古代积累起来的几何学和逻辑学的丰富资料，以三段论为逻辑依据，在历史上提出了第一个公理系统.所谓的三段论，是由三部分组成的演绎推理方法，这三部分是：一般的判断（大前提）、特殊的判断（小前提）、结论.三段论则指出：如果大前提正确，小前提正确，则结论一定正确.从三段论中可以看出，公理化方法是由一般到特殊的逻辑思维方法.
《几何原本》是欧几里得运用亚里士多德的形式逻辑方法，按照公理化结构建立的第一个关于几何学的演绎体系，其演绎推理的思想是以人们普遍接受的简单的现象和简洁的数学内容作为起点，逻辑地证明复杂的数学结论.
依靠演绎推理的几何论证方法，欧几里得在《几何原本》中提出了分析法、综合法和归谬法.
（1）分析法是先假设所要求的已经得到，分析这时成立的条件，由此达到证明的步骤.(www.xing528.com)
（2）综合法是从以前证明过的事实开始，逐步导出要证明的事项.
（3）归谬法（反证法）是在保留命题的假设下，否定结论，从结论的反面出发，导出和已证明过的事实或和已知条件相矛盾的结果，从而证实原命题的结论正确.
《几何原本》中的公理系统还有许多不够完善的地方，主要表现在以下几个方面：①有些定义使用了一些没有确切定义的概念；②有些定义是多余的；③有些定理的证明过程依赖于图形的直观；④公设五不够简洁和直接.这些问题成为后来许多数学家研究的课题，并通过这些问题的研究，使公理化方法不断完善，并促进了数学科学的发展.
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