话题:#数学# #代数# #尺规作图#
小石头/编
( 本文主要目的是回答:为什么三大几何难题无解?当你看不下去时,可以直接跳到最后,那里给出了 一个非常通俗的解释!)
在遥远的古代,中国以《九章》而 精于算术,西方有《原本》则 发力于几何。中国在算术中搞出了算筹,以帮助计算,西方在几何中搞出了尺规,以帮助作图。
这里的 规,就是今天的圆规,而 尺,与今天的直尺的差别是没有刻度,仅仅是用于画直线。实际上,中国也有类似尺规的规矩,
女娲手里拿着的就是 规,伏羲手里则是 矩,规 依然是 现在的圆规,而 矩 则是带有 墨斗的 直角尺,墨斗用于放直线,这就是 尺的作用。
尺没有刻度是关键,因为 支持刻度的 长度单位,并不属于数学,而属于物理,例如:
- 米(m)定义为:光在真空中行进1/299792458秒的距离;
这显然不属于数学。可以说,数学是不存度量单位的,有的只有抽象的单位,例如:实单位 1,虚单位 i,角单位 1° 等。
古希腊人发现:
- 很容易将一个线段的长度翻倍,不妨设 线段AB 为单位1,只需要,
- 以 B 为圆心,以 AB 长度 为半径 画圆弧,交 AB 延长线 于 C 点,则 AC 就是 2;
- 将正方正方形面积翻倍也是很容易的,
- 只需要以原正方形的任意一个对角线为边长作新正方形即可,
可是,
- 将立方体的体积翻倍,
古希腊人找寻了很久都没有发现答案,于是 这成为了 几何难题,称为 倍立方 问题。
实际上,角 也很容易 翻倍,甚至翻任意n倍,不妨考虑 ∠AOB ,只需要,
- 以 O 点为圆心,以任意合适的长度为半径作圆,分别交 OA 与 OB 于 C 和 D;
- 然后以 C 为圆心 以 CD 为半径 作圆弧 与圆相交于 E₁,再以 E₁ 为圆心 以 CD 为半径 作圆弧 与圆相交于 E₂,... 反复 n 次 最后得到 Eₙ,则 ∠EₙOB 就是所求;