三等分角是
古希腊几何
尺规作图当中的名题,和
化圆为方、
倍立方问题被并列为古代数学的三大难题之一,而如今数学上已证实了这个问题无解。
问题定义
本难题的完整题目为:在只用
圆规及一把
没有刻度的直尺将一个给定角三等分。 若将条件放宽,例如允许使用有刻度的直尺,或者可以配合其他曲线使用,可以将一给定角分为三等分。
简述不可能性之证明
现在已经证明,这个问题是没有办法在给定的条件之下完成的。其理论依据出自於
十九世纪发展出来的
体论。
任何可以在尺规作图规定下完成的几何物件,其座标需为
规矩数,规矩数的必要条件为一
代数数,且
最小多项式次数为。 假设可以用尺规作图将任意角三等分,代表对任意角度 A,均可以由尺规作图得到 ,而 也会是规矩数。
令 = , = =
根据三倍角公式:
因此
此方程式无有理数解,且其次数为 3,不满足 的形式,因此 x(= )不是规矩数,也就代表无法用尺规作图得到 与假设矛盾,因此无法用尺规作图将任意角三等分,三等分角问题因而宣告无解。
-->