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标题: 尺规三等分任意角的证明(轨迹) [打印本页]

作者: 数学1+1    时间: 2011-2-23 00:58
标题: 尺规三等分任意角的证明(轨迹)
                     尺规三等分任意角的证明(轨迹)
: h3 w1 \& {+ W  G6 j                             苏小光
) D2 V4 ~5 X3 [* L; K8 @3 m$ {/ r                          2011年2月22日: f# I. j1 e1 t& Y" `* [. S
     我本无意研究尺规三等分任意角,一旦研究,又收不住手,现对三等分角又给出新的证明.7 E  `5 ]  F6 v7 ^& N8 I
    公式1:设N为圆心角,R为半径,l_{1}为扇形弧长,则有
% p+ E4 T& {$ S8 m; w           l_{1}=(NR\pi )/180 .
- e0 P5 T$ x) ^) ?8 E    公式2:设l_{2}为圆周长,r为半径,则4 p) k6 u+ s! d' ^
           l_{2}=2r\pi .  b4 G$ N% E# _9 I7 h* s* F
    定理1 若0<∠BAC<(或等于)360度,则尺规作图可得5 K+ Y2 l/ Q' s' O( l9 L& I5 T1 [
            ∠BAG=1/3 ∠BAC
# b! F6 T; F# v/ K$ ]( ]+ x    证明 以∠BAC一边AB为半径,以A点为圆心作弧BC,设弧BC为l_{1},∠BAC=N,则% i5 {- }( A8 s# ^; ^
根据公式1 有
1 i2 h0 B! q$ z( C& R/ ]           l_{1}=(NAB\pi )/180( K5 o. t9 K3 q7 ~/ S8 \
   设圆周长 l_{2}=l_{1},根据公式 2,有
- C9 i( U0 K6 M( j           2r\pi=(NAB\pi )/1809 e3 ~; l8 {8 C, ^
   所以圆半径& y& y7 S+ z1 P; ^: x$ D
          r=NAB/360,
7 x- H9 U- n& C" v8 g( B  D   在AB的延长线上取点D,使0 h; o+ b% ^- }2 V
         r=BD,; `' P$ q7 M+ j! v' {" \
   以点D为圆心,以r为半径,作圆D,用圆规三等分圆周,得三等分点B、E、F,圆D在弧BC上旋转,使点F与点G重合,点E与点H重合,点B与点I 重合,显然弧BG的长等于三分之一l_{1},连接AG所以4 p9 ~. `( B( T9 o- L: j
           ∠BAG=1/3 ∠BAC8 v5 s2 e& @' Z  s9 }2 I
证毕.
  u) E% P/ I& c& W! ?7 _    例:∠BAC=60(度),尺规作图,使∠BAG=20(度).
8 Z# O7 ]; f' V0 u0 S- Z" G解 以∠BAC一边AB为半径,以A点为圆心作弧BC,设弧BC为l_{1},∠BAC=60(度),
* s- B0 v0 T; g根据公式1 有- Z8 `0 X% t: k- i% F
           l_{1}=(60AB\pi )/1804 s, X2 d& }5 G$ f
    设圆周长 l_{2}=l_{1},根据公式 2,有
) h) p9 k. o3 |! u/ G$ a* r( U          2r\pi=(60AB\pi )/180
6 ]. v+ J& w0 E8 q& S     所以圆半径% z' d, T% Y2 o* N
         r=AB/6,
" W1 J- c( Z' I( p! O/ g' X    在AB的延长线上取点D,使
# h& [# U; j. {        BD=AB/62 p& J2 R" |; L9 t
    以点D为圆心,以AB/6为半径,作圆D,用圆规三等分圆周,得三等分点B、E、F,圆D在弧BC上旋转,使点F与点G重合,点E与点H重合,点B与点I 重合,显然弧BG的长等于三分之一l_{1},连接AG.所以5 k  o8 s: ~- r& Q/ a  K
       ∠BAG=20(度).- j9 ?4 O2 I/ q9 D( Q
   (附图)
作者: 数学1+1    时间: 2011-2-23 01:50
尺规三等分任意角的证明

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未命名123e.jpg


作者: 数学1+1    时间: 2011-2-23 09:39
已知 AB=a,求作 x=(1/6)a.; a0 y3 ?+ R# E: }* B/ k
作图:   作AB=a,在AB的延长线上作BC=6a,作AC的垂线CD=a,连接DB,延长DBCA的垂线于点E,AE=x,显然' c$ N' N7 l+ i+ J; d! ]# K
               AE/AB=CD/BC
1 b) B. E* @5 Z3 c! ~. S             x=(a/6a)a=(1/6)a0 p+ T( H# y6 W
尺规三等分任意角.
& D, X# O- l9 z  B4 |
作者: gaoshanliu水    时间: 2011-2-23 15:35
强悍。。。。
作者: 六棵槐树    时间: 2011-2-23 19:10
没细看,曾经我也是痴迷于推翻不能三等分的论断,但是失败了~
作者: inRm    时间: 2011-2-25 17:24
做梦都想一鸣惊人,可以理解
作者: 羅雲琦    时间: 2011-10-2 15:15
楼主可以写篇论文发表啊,尺规三等分角可是世界难题
作者: yinbaoli    时间: 2012-1-1 00:45
楼主热于思考数学历史中的难题,精神可贵!但是……
# `# `3 j' H, C/ c" `# W尺规作图要求直尺没有刻度,那么请问该怎样做出BD=r呢?" L. w! H7 O" m+ ?  g$ h
另外,倍立方体、化圆为方、三等分角这三大几何作图难题在近世数学中已被解决,结论是:不可能!
2 o) @1 G& G2 i7 S5 H1 w( A' }我记得曾经读到过这样一句话,大概说,在群论中,这三大问题已经被作为普通的习题解决掉了……
作者: xxgzftj    时间: 2012-1-1 19:22

作者: 数学1+1    时间: 2012-1-3 12:30
答8楼yinbaoli
: r/ q  u0 z) ?+ K, c            关于怎样作出 BD=r   
2 @7 |6 k: a- y9 ^        由一楼有2 T# b( z: X6 E+ S. K  F
              r/AB=N/360
2 H& T5 B6 V& Y1 h( `        显然有6 F* Y* ]4 I( {1 e  u1 A
              r/AB=a/b,  s& i6 I9 W8 O$ J
         a,b为正整数。% R1 X- e3 V$ w# W/ q: r: [& L0 X
         在平面上作线段AB,作BA的延长线AC=b× AB  ,作AC的垂线EC=a ×AB ,连接EA,作EA的延长线交AB的垂线BD于点D.
; n  d& |: P+ D; B* t) I        易证
( G5 ~# W2 x/ R; E& \1 n7 l        △ACE∽△ABD,/ X! Z( e! m' t3 D! d: s
       所以
6 U2 I" D" w+ _+ J       EC/AC=BD/AB,
  v, F/ I+ i. C0 `9 l4 j     即6 c7 ~) B+ z) ~& o0 S5 H
       BD=(a/b)AB.' l, i9 F2 k, M( n4 D
     令
" z9 r$ @& D9 s       BD=r/ @- n4 e5 h( Y+ [4 G. R
     即为所取.% c9 s6 i; _+ {& w$ o) u: t: |; ~

作者: 南国破晓    时间: 2012-1-10 22:08
lz想法是好的,可惜“圆D在弧BC上旋转,使点F与点G重合,”这个本事圆规可没有啊
作者: 数学1+1    时间: 2012-1-15 16:42
本帖最后由 数学1+1 于 2012-1-18 10:31 编辑
3 J5 a9 h- U3 n' Y: M
& W5 f, ^4 R) [1 h& Z11楼南国破晓:4 V* ?* Z( M8 e9 U6 R' Z
       为了实现“圆D在弧BC上旋转,使点F与点G重合,”体现圆规与直尺的本能,如下作图,便实现了这种旋转.   
! q$ Z8 n$ U# N9 o; ]       作⊙A,在⊙A上任取点B,点C,当∠BAC≤90°,作∠BAC的平分线AD交⊙A于点D,连接BD,DC。分别作∠BAD,∠DAC的平分线交⊙A于点E,点F,连接EF交AD于点H,以H为圆心,EH为半径作⊙H,交AD的延长线于点J,以点J为圆心,JD为半径作⊙J,⊙H与⊙J分别交于点K,点L,连接AK交⊙A于M,连接AL⊙A于点N,则
: R6 Q3 F0 ]& {( ]' m% W      ∠BAM=∠MAN=∠NAC。
2 J) n" N3 ]! X   
! X: h  x4 A0 T" O% d3 P     当∠BAC>90°时,先三等分它的补角。
作者: schnee    时间: 2012-1-29 10:26
必须顶啊!!!
作者: 数学1+1    时间: 2014-6-23 21:50
规尺作图:圆周上点D的轨迹,作OP垂直BC且交BC于点O,BO=OC=OP,以OP为直径作圆,点D为圆上一动点,以BC为直径作半圆,显然,以OP为直径的圆周长等于以BC为直径的圆周长的一半,所以点D的轨迹能够尺规作图。读者可以参阅几何研究相关书籍,在<<初等几何研究>>上能够找到关于圆的轨迹作图研究。
作者: 【徒步登月】    时间: 2015-9-29 11:39
运用
运用代数方法,进而解决【尺规作图】问题

' [3 k9 k* H' |+ H2 V) c0 p6 l4 |# x$ z3 m
其最大地效益就是【隔靴挠痒】————【不着边际】!!!!!!!
: Z8 u, p( t0 `- j' S6 h4 y8 d1 G& d8 f9 ~% S$ A' ?& ?4 I
其最佳地结果就是【胡闹胡扯】————【离题万里】!!!!!!!
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