永发信息网

怎么解决这几个几何作图难题呢?

答案:2  悬赏:30  手机版
解决时间 2021-05-01 07:14

(1)三等分任意角----将任意给定的角三等分

(2)倍立方----作一个正方体,使其体积等于给定的正方体体积的二倍

(3)化圆为方----作一个正方形,使其面积等于给定圆的面积

帮忙给下思路就行    谢谢啦

最佳答案
如果是将一个90°、135°、180°等特殊角用尺规三等分是可以的,至于用尺规三等分一个任角是不可能的。60年前我对这道题也特别感兴趣,一张纸一张纸,不知画了多少张纸,后来老师告诉我说,这是一道世界难题,无人能做到,60年过去了,至今还是没有人能解这道题。你说你已经知道做法,我说你的三等分的方法肯定是不对的,你再详细看看你的画法,到底错在那里好吗,如果你高兴的话,把你的画法,说出来,我来帮你找找错在哪里好吗,如果是特殊角,你也说清楚到底是多少度的角。答案补充 三等分角是古希腊几何尺规作图当中的名题,和化圆为方、倍立方问题被并列为古代数学的三大难题之一,而如今数学上已证实了这个问题无解。不过,直到现在,仍然有很多人尝试去解决这条问题,原因是他们对这条题目的具体内容并不明白。而传媒亦基於同样的误解,对一些试图去解决这问题的人大肆报导。

问题定义
本难题的完整题目为:在只用圆规及一把没有刻度的直尺将一个给定角三等分。

所以,若有任何人提出一个用有刻度的直尺去把一个角作三等分,他并未有成功解答这条题目。而事实上,假若使用一把有刻度的直尺,我们甚至可以把一个角作分成任意等份。

简述不可能性之证明
现在已经证明,这个问题是没有办法再给定的条件之下完成的。其理论依据出自於十九世纪发展出来的体论。根据一些简单的论证,任何可以在尺规作图规定下完成的几何物件,其座标都可以用初始单位的根式表示;可是利用体论,我们可以证明,如果 40 度角可以用尺规作图作出,将会导致作出了一个没有办法用根式表示出来的量,这跟刚才的说法矛盾。既然 40 度角不可能被作出,那就表示 120 度角没有办法用尺规作图三等分,三等分角问题因而宣告无解。  化圆为方是古希腊尺规作图问题之一,即:求一正方形,其面积等于一给定圆的面积。由π为超越数可知,该问题仅用尺规是无法完成的。但若放宽限制,这一问题可以通过特殊的曲线来完成。如西皮阿斯的割圆曲线,阿基米得的螺线等。
古希腊三大几何问题之一。
方圆的问题与提洛斯问题是同时代的,由希腊人开始研究。有名的阿基米得把这问题化成下述的形式:已知一圆的半径是r,圆周就是2πr,面积是πr2。由此若能作一个直角三角形,其夹直角的两边长分别为已知圆的周长2πr及半径r,则这三角形的面积就是
(1/2)(2πr)(r)=πr平方;
与已知圆的面积相等。由这个直角三角形不难作出同面积的正方形来。但是如何作这直角三角形的边。即如何作一线段使其长等于一已知圆的周长,这问题阿基米得可就解不出了。
二千年间,尽管对化圆为方问题上的研究 没有成功,但却发现了一些特殊曲线。希腊安提丰(公元前430)为解决此问题而提出的 「穷竭法」,是近代极限论的雏形。大意是指先作圆内接正方形(或正6边形),然后每次 将边数加倍,得内接8、16、32、…边形,他相信「最后」的正多边形必与圆周重合, 这样就可以化圆为方了。虽然结论是错误的,但却提供了求圆面积的近似方法,成为阿基米 德计算圆周率方法的先导,与中国刘徽的割圆术不谋而合,对穷竭法等科学方法的建立产生 直接影响。
其实,若不受标尺的限制,化圆为方问题并非难事,欧洲文艺复兴时代的大师芬兰数学家达芬奇(1452-1519)用已知圆为底,圆半径的1/2为高的圆柱,在平面上滚动一周,所得的矩形,其面积恰为圆的面积,如图所示,
所以所得矩形的面积=(r/2)×2πr=πr平方; ,然后再将矩形化为等积的正方形即可。
现已证明,在尺规作图的条件下,此题无解。
•化圆为方的来历和历史
公元前5世纪,古希腊哲学家安那萨哥拉斯因为发现太阳是个大火球,而不是阿波罗神,犯有“亵渎神灵罪”而被投入监狱。在法庭上,安那萨哥拉斯申诉道:“哪有什么太阳神阿波罗啊!那个光耀夺目的大球,只不过是一块火热的石头,大概有伯罗奔尼撒半岛那么大;再说,那个夜晚发出清光,晶莹透亮象一面大镜子的月亮,它本身并不发光,全是靠了太阳的照射,它才有了光亮。”结果他被判处死刑。
在等待执行的日子了,夜晚,安那萨哥拉斯睡不着。圆圆的月亮透过正方形的铁窗照进牢房,他对方铁窗和圆月亮产生了兴趣。他不断变换观察的位置,一会儿看见圆比正方形大,一会儿看见正方形比圆大。最后他说:“好了,就算两个图形面积一样大好了。”
安那萨哥拉斯把“求作一个正方形,使它的面积等于已知的圆面积”作为一个尺规作图问题来研究。起初他认为这个问题很容易解决,谁料想他把所有的时间都用上,也一无所获。
经过好朋友、政治家伯里克利的多方营救,安那萨哥拉斯获释出狱。他把自己在监狱中想到的问题公布出来,许多数学家对这个问题很感兴趣,都想解决,可是一个也没有成功。这就是著名的“化圆为方”问题。
全部回答
  • 1楼网友:北方的南先生
  • 2021-04-30 14:03

三等分任意角、倍立方和化圆为方是初等几何中的三大作图不能问题,没有解决方法,至少现在没有。

我要举报
如以上问答信息为低俗、色情、不良、暴力、侵权、涉及违法等信息,可以点下面链接进行举报!
大家都在看
推荐资讯