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倍立方问题的

编辑:chaxungu时间:2022-09-28 08:27:53分类:数理化学

倍立方问题传说中,这问题的来源,可追溯到西元前429年,一场瘟疫袭击了西腊第罗斯岛(delos),造成四分之一的人口死亡。岛民们推派一些代表去神庙请示阿波罗的旨意,神指示说:要想遏止瘟疫,得将阿波罗神殿中那正立方的祭坛加大一倍。人们便把每边增长一倍,结果体积当然就变成了8倍,瘟疫依旧蔓延;接著人们又试著把体积改成原来的2倍,但形状却变为一个长方体……第罗斯岛人在万般无奈的情况下,只好鼓足勇气到雅典去求救於当时著名的学者柏拉图。开始,柏拉图和他的学生认为这个问题很容易。他们根据平时的经验,觉得利用尺规作图可以轻而易举地作一个正方形,使它的面积等于已知正方形的2倍,那么作一个正方体,使它的体积等于已知正方体体积的2倍,还会难吗?结果,……但是,柏氏门徒当时倒有两件差点成功的作法:注:『求体积是稜长a的立方体的2倍的立方体』,这问题可以转化为『求在a与2a之间插入二数x,y,使a,x,y,2a成等比数列』即a:x=x:y=y:2a故x2=ay,y2=2ax,xy=2a2从而x3=a(xy)=a(2a2),故x3=2a3则稜长x的立方体即为所求。1.已知:线段a求作:对角线互相垂直的直角梯形abcd,使得,(则)作法:1.作互相垂直的线m,线n,交点为o2.在m上取,在n上取*3.取二曲尺,使一曲尺通过c点,且顶点在n上,另一曲尺通过d点,且顶点在m上,且二尺的另一边互相密合,如此,便分别在m,n上产生a,b点,则四边形abcd之即为所求讨论:应用原理为a:x=x:y=y:2a2.已知:线段a求作:线段x,y,使得a:x=x:y=y:2a作法:1.作互相平形且距离为2a的直线m,n*2.在m,n之间,夹著三个全等的直角三角板,使他们的一个直角边与m密合,相对顶点在n上*3.固定最左边的一个三角尺,且在最右边的一个三角尺股上取*4.滑动右边及中间的三角尺,使每个三角尺的斜边与相邻三角尺股交点(r及s)与e,q共线,则即为所求3.[以下是西元前350年希腊数学家梅内克缪斯menaechmus)的作法]已知:线段a求作:线段x,y,使得a:x=x:y=y:2a作法:*1.作抛物线[其中顶点(0,0),对称轴y轴,过(a,a)]*2.作抛物线[其中顶点(0,0),对称轴x轴,过(,a)]¸二抛物线交於p点3.过p作,则即为所求4.[西元前150年戴可利斯(diocles)发明一种蔓叶线(cissoid),此为三次曲线,它可解倍立方问题作法:1.是圆o内互相垂直的直径2.e点在弧bc上,q点在弧bd上,并满足*3.作於h,交於p,(p点的轨迹就是蔓叶线)4.则讨论:应用原理为a:x=x:y=y:2a

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