有趣的“立方倍积”问题 相传在两千多年前,古希腊的德里群岛中有一个叫杰罗西的岛 上,发生了一场大瘟疫,居民们纷纷来到神庙,向神祈求。神说: “这次发生瘟疫,是因为你们对我不够虔诚。你们看,我殿前的祭 坛是多么小啊!要使瘟疫不再流行,除非把祭坛的体积扩大一倍, 但不许改变祭坛的形状。 神庙中的祭坛是个立方体,杰罗西的居民们赶紧量好立方体的尺寸,制 作了一个新祭坛送到神的面前。新的祭坛的长、宽、高都比原来的增加了1倍, 居民们以为这样就满足了神的要求。可是瘟疫非但没有停止,反而流行得更厉害 了。岛上的居民又向神祈祷:“我们已经把祭坛扩大了一倍。为什么灾难仍没有 结束呢?”神冷冷地回答道:“不, 你们没有满足我的要求,新的祭坛是原来体 积的8倍!” 不准改变立方体的形状,只准加大1倍的体积,岛上的居民没有办法解 决这个问题,只好派人到首都雅典去向当时的数学家请教,但数学家们也一筹莫 展。 这个故事当然是虚构的,但是故事却提出了一个举世闻名的几何作图难 题,叫做立方倍积问题,这就是尺规作图三大难题之一 其实,如果没有对作图工具的限制,这个问题并不难解决。公元前3世 纪,有一位叫埃拉托斯芬的古希腊数学家,就曾用3个相等的矩形框架,在上面 画上相应的对角线,顺利地解决了立方倍积问题。英国的牛顿,荷兰的患惠更斯等 都曾发明过一些巧妙的方法,圆满地解决过立方倍积问题。但是如果要求用尺规 作图,那么,这些大数学家都会束手无策,败下阵来。 直到1837年 美国数学 家维脱兹尔,从理论上证明了只使用圆规直尺是不可能解决立方倍积问题的。后 来德国数学家给出了一个简单明了的证明,明确指出了“此路不通”。从此就再 也没有数学家再去尝试用尺规作图法来解决立方倍积问题了
有趣的“立方倍积”问题 相传在两千多年前,古希腊的德里群岛中有一个叫杰罗西的岛 上 , 发 生 了 一 场 大 瘟 疫 , 居 民 们 纷 纷 来 到 神 庙 , 向 神 祈 求 。 神 说 : “ 这 次 发 生 瘟 疫 , 是 因 为 你 们 对 我 不 够 虔 诚 。 你 们 看 , 我 殿 前 的 祭 坛 是 多 么 小 啊 ! 要 使 瘟 疫 不 再 流 行 , 除 非 把 祭 坛 的 体 积 扩 大 一 倍 , 但 不 许 改 变 祭 坛 的 形 状 。” 神庙中的祭坛是个立方体,杰罗西的居民们赶紧量好立方体的尺寸,制 作了一个新祭坛送到神的面前。新的祭坛的长、宽、高都比原来的增加了 1 倍, 居民们以为这样就满足了神的要求。可是瘟疫非但没有停止,反而流行得更厉害 了。岛上的居民又向神祈祷:“我们已经把祭坛扩大了一倍。为什么灾难仍没有 结束呢?”神冷冷地回答道:“不,你们没有满足我的要求,新的祭坛是原来体 积的 8 倍!” 不准改变立方体的形状,只准加大 1 倍的体积,岛上的居民没有办法解 决这个问题,只好派人到首都雅典去向当时的数学家请教,但数学家们也一筹莫 展。 这个故事当然是虚构的,但是故事却提出了一个举世闻名的几何作图难 题,叫做立方倍积问题,这就是尺规作图三大难题之一。 其实,如果没有对作图工具的限制,这个问题并不难解决。公元前 3 世 纪,有一位叫埃拉托斯芬的古希腊数学家,就曾用 3 个相等的矩形框架,在上面 画上相应的对角线,顺利地解决了立方倍积问题。英国的牛顿,荷兰的惠更斯等 都曾发明过一些巧妙的方法,圆满地解决过立方倍积问题。但是如果要求用尺规 作图,那么,这些大数学家都会束手无策,败下阵来。直到 1837 年,美国数学 家维脱兹尔,从理论上证明了只使用圆规直尺是不可能解决立方倍积问题的。后 来德国数学家给出了一个简单明了的证明,明确指出了“此路不通”。从此就再 也没有数学家再去尝试用尺规作图法来解决立方倍积问题了