跳轉到內容

小學幾何/一些不可能的構造

來自華夏公益教科書,開放的書籍,開放的世界
小學幾何
角邊角全等定理 一些不可能的構造 勾股定理


在前面的章節中,我們討論了一些構造程式。 在本章中,我們將列出一些無法僅用直尺和圓規進行構造的問題。

這些問題是由希臘人提出的,從那時起,數學家們就試圖找到它們的構造方法。 直到 1882 年,才證明了這些問題沒有構造方法。

請注意,當我們限制自己使用直尺和圓規進行構造時,這些問題是沒有構造方法的。 當允許使用其他工具或操作時,這些問題可以解決,例如,如果我們使用 摺紙

證明這些構造不可能的數學方法對於本書來說過於高階。 因此,我們只列出這些問題,並在進一步閱讀部分提供關於它們不可能性的證明的參考文獻。

不可能的構造

[編輯 | 編輯原始碼]

化圓為方

[編輯 | 編輯原始碼]

該問題是要找到一個構造程式,在有限步內,使一個正方形與給定圓形具有相同的面積。

倍立方

[編輯 | 編輯原始碼]

"倍立方"意味著給定一個邊長為s,體積為V的立方體,並構造一個新的立方體,比第一個立方體大,體積為2V,因此邊長為³√2s

三等分角

[編輯 | 編輯原始碼]

該問題是要找到一個構造程式,在有限步內,構造一個角度,該角度是給定任意角度的三分之一。

進一步閱讀

[編輯 | 編輯原始碼]

證明這些構造不可能涉及本書範圍之外的數學知識。

感興趣的讀者可以使用這些連結來了解為什麼這些構造是不可能的。

由於任何解決方案都涉及構造一個不是 可構造數 的數,因此 古代四大問題 無法解決。 這些問題中應該被構造的數字是由這些 三次方程 定義的。

建議按此順序閱讀參考資料

  1. 古代四大問題 http://www.cut-the-knot.org/arithmetic/antiquity.shtml
  2. 可構造數 http://www.cut-the-knot.org/arithmetic/rational.shtml
  3. 三次方程 http://www.cut-the-knot.org/arithmetic/cubic.shtml
華夏公益教科書