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  • 1 # 使用者6667104609155

    一般的角是不能用尺規三等分的。特殊的除外。證明過程如下:如何證明尺規作圖三等分一個角是不可能問題? 1).先說明尺規作圖可能問題: 一個作圖題中的所作的未知量,若能由若干已知量經過有限次的有理運算及開平方算出時,這個作圖題便能由尺規作出。 2).定理: 一個一元三次方程若它沒有有理根,則長度等於它的任何實數根的線段是不能用尺規作出的。 3).證明尺規作圖三等分任意角是不可能的: 如圖:設已知角為3a ,平分後的每一個角為a ,作單位圓交角於A、B、C 過B作BD⊥OA於D,過C作CE⊥OA於E , 令OD=m ,OE=x ,則m=cos(3a) ,x=cosa ,代入三角恆等式中: cos(3a)= 4*(cosa)^3 - 3*cosa 得:4x^3 -3x -m = 0 由於在一般的情況下4x^3 -3x -m = 0 不是都有有理根(艾森斯坦因判別法) 所以根據上面的定理,任意三等分角用尺規作出是不可能的。 另一個證明思路: 使用直尺作圖等價於寫出二元一次方程,使用圓規約略等價於寫出二元二次方程,得到交點等價於解出二元二次方程組方程組,這個解一定是有理數(少數)或二次根數(多數)。 三等分角等價於已知已知一個角的三角函式值,要求這個角的三分之一的三角函式值。例如已知s=tan3A 求x=tanA. 因為tan3A=[3tanA-(tanA)^3]/[1-3(tanA)^2] 可以得到: x^3- 3sx^2-3x+s=0. 要解這個方程,一般地使用三次方程求根公式(Cardan formnla).(簡單的不用)使用這個得出的根一般的是三次根數(極少數是有理數)。只使用二次方程是無法得到的。所以在一般情況下只用尺規三等分角是不可能的。

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