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小学几何/一些不可能的构造

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小学几何
角边角全等定理 一些不可能的构造 勾股定理


在前面的章节中,我们讨论了一些构造程序。 在本章中,我们将列出一些无法仅用直尺和圆规进行构造的问题。

这些问题是由希腊人提出的,从那时起,数学家们就试图找到它们的构造方法。 直到 1882 年,才证明了这些问题没有构造方法。

请注意,当我们限制自己使用直尺和圆规进行构造时,这些问题是没有构造方法的。 当允许使用其他工具或操作时,这些问题可以解决,例如,如果我们使用 折纸

证明这些构造不可能的数学方法对于本书来说过于高级。 因此,我们只列出这些问题,并在进一步阅读部分提供关于它们不可能性的证明的参考文献。

不可能的构造

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化圆为方

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该问题是要找到一个构造程序,在有限步内,使一个正方形与给定圆形具有相同的面积。

倍立方

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"倍立方"意味着给定一个边长为s,体积为V的立方体,并构造一个新的立方体,比第一个立方体大,体积为2V,因此边长为³√2s

三等分角

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该问题是要找到一个构造程序,在有限步内,构造一个角度,该角度是给定任意角度的三分之一。

进一步阅读

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证明这些构造不可能涉及本书范围之外的数学知识。

感兴趣的读者可以使用这些链接来了解为什么这些构造是不可能的。

由于任何解决方案都涉及构造一个不是 可构造数 的数,因此 古代四大问题 无法解决。 这些问题中应该被构造的数字是由这些 三次方程 定义的。

建议按此顺序阅读参考资料

  1. 古代四大问题 http://www.cut-the-knot.org/arithmetic/antiquity.shtml
  2. 可构造数 http://www.cut-the-knot.org/arithmetic/rational.shtml
  3. 三次方程 http://www.cut-the-knot.org/arithmetic/cubic.shtml
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