正十七边形尺规作图怎么做

数学家高斯的正十七边形的尺规作图,数学老师出的,好难

步骤一: 给一圆O,作两垂直的直径OA、OB, 在OB上作C点使OC=1/4OB, 作D点使∠OCD=1/4∠OCA 作AO延长线上E点使得∠DCE=45度 步骤二: 作AE中点M,并以M为圆心作一圆过A点, 此圆交OB于F点,再以D为圆心,作一圆 过F点,此圆交直线OA于G4和G6两点。 步骤三: 过G4作OA垂直线交圆O于P4, 过G6作OA垂直线交圆O于P6, 则以圆O为基准圆,A为正十七边形之第一顶点, P4为第四顶点,P6为第六顶点。 以1/2弧P4P6为半径,即可在此圆上截出正十七边形的所有顶点。 备注一 一个正质数多边形可以用标尺作图的充分和必要条件是,该多边形的边数必定是一个费马质数。换句话说,只有正三边形、正五边形、正十七边形、正257边形和正63357边形可以用尺规作出来,其它的正质数多边形就不可以了。(除非我们再发现另一个费马质数。) 备注二 黎西罗给出了正257边形的尺规作法,写满了整整80页纸。盖尔梅斯给出了正63357边形的尺规作法,此手稿整整装满了一只手提箱,现存于德国哥廷根大学。这是有史以来最繁琐的尺规作图。 备注三 正十七边形的尺规作图存在之证明: 设正17边形中心角为a,则17a=360度,即16a=360度-a 故sin16a=-sina,而 sin16a=2sin8acos8a=2方sin4acos4acos8a=2的4次方sinacosacos2acos4acos8a 因sina不等于0,两边除之有: 16cosacos2acos4acos8a=-1 又由2cosacos2a=cosa+cos3a等,有 2(cosa+cos2a+…+cos8a)=-1 注意到 cos15a=cos2a,cos12a=cos5a,令 x=cosa+cos2a+cos4a+cos8a y=cos3a+cos5a+cos6a+cos7a 有: x+y=-1/2 又xy=(cosa+cos2a+cos4a+cos8a)(cos3a+cos5a+cos6a+cos7a) =1/2(cos2a+cos4a+cos4a+cos6a+…+cosa+cos15a) 经计算知xy=-1 又有 x=(-1+根号17)/4,y=(-1-根号17)/4 其次再设: x1=cosa+cos4a,x2=cos2a+cos8a y1=cos3a+cos5a,y2=cos6a+cos7a 故有x1+x2=(-1+根号17)/4 y1+y2=(-1-根号17)/4 解之可有: (您自己解解吧~~~~) 最后,由cosa+cos4a=x1,cosacos4a=(y1)/2 可求cosa之表达式,它是数的加减乘除平方根的组合, 故正17边形可用尺规作出。
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第1个回答  推荐于2016-06-12
步骤一:
  给一圆O,作两垂直的半径OA、OB,
  作C点使OC=1/4OB,
  作D点使∠OCD=1/4∠OCA,
  作AO延长线上E点使得∠DCE=45度。
步骤二:
  作AE中点M,并以M为圆心作一圆过A点,此圆交OB于F点,
  再以D为圆心,作一圆过F点,此圆交直线OA于G4和G6两点。
  步骤三:
  过G4作OA垂直线交圆O于P4,
  过G6作OA垂直线交圆O于P6,
  则以圆O为基准圆,A为正十七边形之第一顶点,P4为第四顶点,P6为第六顶点。
  连接P4P6,以1/2弧P4P6为半径,在圆上不断截取,即可在此圆上截出正十七边形的所有顶点。
具体图片及过程可见http://blog.sina.com.cn/s/blog_6824570f0100kog3.html
第2个回答  2013-12-27
千多年前,古希腊数学家曾深入研究过一类作图问题,即:如何利用尺规作内接正多边形。早在《几何原本》一书中,欧几里德就用尺规完成了圆内接正三边形、正四边形、正五边形,甚至正十五边形的作图问题。然而,似乎更容易完成的正7、9、11……边形却未能做出。让后来数学家尴尬的是,欧几里德之后的2000多年中,有关正多边形作图仍停留在欧几里德的水平上,未能向前迈进一步。因此,我们可以想象得到,当1796年年仅19岁的高斯宣布他发现了正十七边形的作图方法时,会在数学界引起多么巨大的震憾了。

不过,高斯的结果多少显得有些奇怪。他没有完成正七边形或正九边形等的作图,却偏偏隔下中间这一些直接完成了正十七边形。为什么第一个新做出的正多边形是正十七边形而不是正七、九边形呢?在高斯的伟大发现之后,问题仍然存在:正七边形或正九边形等是否可尺规完成?或者更清楚地阐述这个问题:正多边形的边数具有什么特征时,它才能用尺规做出?

在经过继续研究后,高斯最终在1801年对整个问题给出了一个漂亮的回答。高斯指出,如果仅用圆规和直尺,作圆内接正n边形,当n满足如下特征之一方可做出:

1) n=2m;( 为正整数)

2) 边数n为素数且形如 n=22t(t+1=0 、1、2……)。简单说,为费马素数。

3) 边数 n具有n=2mp1p2p3...pk ,其中p1、p2、p3…pk为互不相同的费马素数。

由高斯的结论,具有素数p条边的正多边形可用尺规作图的必要条件是p为费马数。由于我们现在得到的费马素数只有前五个费马数,那么可用尺规作图完成的正素数边形就只有3、5、17、257、65537。进一步,可以做出的有奇数条边的正多边形也就只能通过这五个数组合而得到。这样的组合数只有31种。而边数为偶数的可尺规做出的正多边形,边数或是2的任意次正整数幂或与这31个数相结合而得到。

就这样,正多边形作图问题与费马数极其密切地联结在一起了!数学的一大魅力在于:看似全然无关的领域竟能以出人意料的方式彼此联系在一起。透过“数学王子”高斯的杰出发现,人们确实可以从中充分领略到数学的这种魅力。事实上,正是两者这种出乎意料的神秘结合,使人们对费马数有了更为持续不断的兴趣。
第3个回答  2021-06-18

四步完成尺规作图,关键点是最后的连线别错了

第4个回答  2013-12-27
http://baike.baidu.com/view/177204.htm楼上的只有方法没图,你可能看了还是不会,这个网址你可以看下
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