解决不可能的问题---尺规作图三等分任意角


洛谷

介绍

三等分角是古希腊三大几何问题之一。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。该问题的完整叙述为:在只用圆规及一把没有刻度的直尺将一个给定角三等分。在尺规作图(尺规作图是指用没有刻度的直尺和圆规作图)的前提下,此题无解。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。

题目:

已知:\(\angle ABC\)
求作:\(HB,IB平分 \angle ABC\)

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众所周知,尺规作图无解

但在运用弧长转换时会有一些解法

基本思路:

构造3个等边三角形得弦相等,再得圆弧相等,最后得圆周角相等

solve:

1.画任意角\(\angle ABC\)

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2. 以任意长为半径,\(B\)为圆心作弧 交\(AB,BC为EF\)
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3.作垂直平分线求线段\(EF\)中点 \(G\)
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4.以\(EG\)为半径分别以\(E,F,G\)作弧交于\(I,H\)两点连\(BI,BH\)image
5.\(\angle ABH,\angle HIB,\angle IBC\)即为所求


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