【摘要】:法国皇帝拿破仑曾经给法国的数学们出了一个题目:在已知圆心的条件下,不使用直尺,如何将一个圆周等分成四份?显而易见,AC弧线是三分之一的圆周长,而AC直线则是内接等边三角形的一边,长度等于r,其中r是圆的半径。直线AD必然是圆周的直径。以AC为半径,从A点和D点分别作弧,则相交于M点。还有一种与这个题目类似,但是要容易一些的题目。AC的长度是AB长度的两倍。以此推论,就能得到五倍或者N倍的长度。
我们上一章的问题是如何只用直尺而不用圆规的情况下画圆,下面我们要看到的题目与上面的要求正好相反,只能用圆规而不能用直尺。
法国皇帝拿破仑曾经给法国的数学们出了一个题目:在已知圆心的条件下,不使用直尺,如何将一个圆周等分成四份?
图50 只用圆规,如何把圆周分成四等分?
请看图50,假设要把圆周O分成四等分。从圆周上任意一点A出发,用半径的长度依次在圆周上作出B、C、D三点。显而易见,AC弧线是三分之一的圆周长,而AC直线则是内接等边三角形的一边,长度等于r,其中r是圆的半径。直线AD必然是圆周的直径。以AC为半径,从A点和D点分别作弧,则相交于M点。现在我们要证明的是,直线MO的长度恰好等于这个圆周的内接正方形的边长。
因为在△AMO中,直角边MO:
这也就是内接正方形的边长。(www.daowen.com)
现在,我们只要把MO的长度依次用圆规在圆周上划分,就能够得到圆周的内接正方形的四个顶点,这四个顶点将圆周分成了四等分。
还有一种与这个题目类似,但是要容易一些的题目。
问题是这样的,请看图51,如何不使用直尺,把A、B两点间的距离增加到五倍或者N倍呢?
图51 只用圆规,如何把A、B两点间的距离增加到n倍(n是整数)
以B点为圆心,以AB为半径画一个圆。从A点出发,用AB的距离在圆周上依次量三次,我们就得到了C点,毫无疑问,这个C点就是在直径上和A点相对的一点。AC的长度是AB长度的两倍。
再以C点为圆心,以BC为半径画一个圆。这样又可以得到在直径上和B点相对的一点,也就是从A点出发,距离是AB三倍的一个点。以此推论,就能得到五倍或者N倍的长度。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。
有关趣味数学的文章