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三大尺规作图难题提出

约前440 | 希腊几何学家几何·拓扑突破

化圆为方 倍立方 三等分角 只用圆规与无刻度直尺 · 1837 / 1882 证不可能
化圆为方 · 倍立方 · 三等分角(1837/1882 证不可能)

知识/定理

只用圆规与无刻度直尺:①化圆为方(作等面积正方形)②倍立方(作体积二倍的立方体棱)③三等分任意角。

公式

化为代数分别为——作 $\sqrt{\pi}$(π 超越)、$\sqrt[3]{2}$、三次方程 $4x^3-3x=\cos\theta$ 之根。

证明思路

尺规可构造数 = 由有理数经有限次四则与开平方所得;1837 旺策尔证倍立方/三等分角不可能(不可由平方根构造),1882 林德曼证 π 超越 ⇒ 化圆为方不可能。

应用/例子

正面推动了两千年曲线研究(如海亚姆以圆锥曲线解三次方程),反面催生伽罗瓦理论与超越数论。

意义/影响

数学史上最著名的「不可能问题」之一,从否定面锻造了近代代数与超越数理论。

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