尺规法三等分任意角到底可行吗.doc_第1页
尺规法三等分任意角到底可行吗.doc_第2页
尺规法三等分任意角到底可行吗.doc_第3页
尺规法三等分任意角到底可行吗.doc_第4页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

尺规法三等分任意角到底可行吗?1965年以前,数学家华罗庚曾写文章告诫青少年用直尺和圆规三等分任意角是不可能的,不要为这道难题花费精力。近日在2013年出版的文集中见到尺规作图破解世界千古三大几何难题一文,该文是作者(简称黄先生)历时七年的研究成果。该文所说难题之一就是用尺规三等分任意角(另两道难题是倍立方和画圆为方)。为了证明他的方法是近似的,我用他的方法三等分100角,看看误差有多大。如图,DG长度为AD的二分之一,G点到E点的直线距离为AG的二分之一,穿过A、E两点的直线与圆弧相交于F点,黄先生认为D、F两点连线所对圆心角一定等于图中100角的六分之一。我们来计算一下角的度数(计算过程保留8个有效数)。设圆半径为1,借助三角函数和勾股定理可算出A、G、E三点坐标。A点坐标(0.76604444,0.64278761)G点坐标(0.38302222,1.8213938)E点坐标(0 ,0.51700505)设连接A、E两点的直线方程为 y = ax + b,根据A、E两点坐标可求出该直线方程为y = 1.5140018x + 0.51700505根据该直线方程与圆方程x + y =1,可求出F点横坐标x = 0.29052884所以sin= 0.29052884,角不小于16.8896,误差大于0.2229用该方法三等分100角,误差大于0.4458令CE = AE可算出C点坐标。黄先生认为C、B两点连线与圆弧的交点就是F点,其实不然。根据C、B两点坐标可算出C、B两点连线与圆弧的交点坐标。该交点横坐标x = 0.2849388,将该交点视为F点,可算出角为16.5552 ,少了0.1115,用该方法三等分100角,误差大于0.2229有趣的是,令等于100的六分之一,令A、F两点连线与y轴的交点为E,再令CE= AE可算出C点坐标为(0,1.91597902),那么C、F、B三点的确是三点一线,该直线方程为y = 3.34023263x + 1.91597902而且C、F两点直线距离正好等于圆半径。可见,谁能在图中用尺规画出与任意角对应的E点位置,谁就能用尺规三等分任意角。然而可以证明:三等分某些角度,E点位置是尺规无法画出的。例如三等分60角,则有cos60 = 4cos20 3cos20等式中cos20的三次方无法化解。设cos20为x,等式变为系数和常数同为有理数的三次方程。该方程的解即图中圆半径为1时cos20的长,该长度是尺规无法画出的。倘若该长度能够画出,必然可以通过圆方程和直线方程转化为一元二次方程求解,不可能出现以cos20为x,以圆半径为单位长的一元三次方程。所以角等于40、20、10时OE的长度是尺规无法画出的,三等分任意角不可能。至于倍立方和画圆为方无法破解的原因与之类似。读者或许会问:文中的一元三次方程会不会是一个一元二次方程与一个一元一次方程相乘而形成的呢?如果是,本文的结论就不成立了。对这个问题的简要证明如

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论