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  • 1 # 使用者5402916419400

    我猜題主的意思是這樣的:只使用無刻度無限大三角尺的 角作圖(不可用圓規、度量工具、定長工具,可使用無刻度無限長直尺),作出 角。

    鑑於有人提出了三角尺“賴皮”的使用方法,我進一步闡述一下(我理解的題主的)作圖公法:

    前提:

    允許在平面上、直線上已確定的範圍內任意選定一點(所謂“確定範圍”,依下面2條的規則)。可以判斷同一直線上不同點的位置次序。可以判斷平面上一點在直線的哪一側。

    公法:

    建立平面直角座標系:

    首先,用三個 角很容易作出直角,規定一個直角座標系,並在 軸上任取一單位長度,其它任何長度都基於這個單位長度來計算。

    現在,我們有兩條直線 與 ,兩個點 與 . 以後的任何一條直線的作出,都是聯結兩個點,或以某直線上的點作 角;任何一個點的作出,都是取某兩條直線的交點。

    提出引理 :

    任何一條可作直線,都滿足 或 ,其中 屬於有理數集;任何一個可作的點,座標都滿足 .

    證明使用類數學歸納法。初始情況顯然滿足 .

    遞推:

    ①聯結兩個點作新直線:

    假設兩個點滿足 ,直線方程有 ,能得到斜率 是 的有理數倍,顯然新直線方程滿足 的要求。

    ②作 角的新直線:

    設原直線的傾角為 ,則新直線傾角為 ,斜率為 ,新直線的斜率也是 的有理數倍,新直線方程滿足 的要求。

    任取兩條滿足 的直線 ,求出交點為

    ,故新的點滿足 的要求。

    由此得引理 成立!

    證明原命題:

    如果能作出 角,某兩條直線呈 角,設第一條傾角為 的直線滿足 ,則第二條直線斜率 不滿足 ,則引理 不成立,矛盾。

    綜上所述,無法作出 角。

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