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浅谈尺规作图历史及发展(3)

时间:2021-03-28 14:16来源:毕业论文
在古希腊数学家欧几里得编著的《几何原本》中,对几何作图的限定主要是指有限次地使用直尺和圆规来完成作图任务. 值得注意的是这里说的直尺,与我

在古希腊数学家欧几里得编著的《几何原本》中,对几何作图的限定主要是指有限次地使用直尺和圆规来完成作图任务. 值得注意的是这里说的直尺,与我们日常生活中所用的直尺的意义不一样,它是指一种没有刻度的单边直尺,用它能过任何给定的不同的两点画一条无限长的直线;而圆规也与我们现实生活中的圆规不一样,这里说的圆规是指两脚可以任意张开并且可以以定点为圆心,过任意给定的第二点画一个圆. 这两种作图工具不是现实生活中具体的“直尺子”与“两脚规”,而是两种理想化的工具模型. 这两种工具在欧几里得的《几何原本》中出现过,因此也被称为欧几里得工具 .

    由于西方的直尺和圆规比较重视逻辑,因此热衷于探究的西方人在实用的基础上还产生了一套尺规作图体系,在这个体系形成的过程中给西方人带来了无数有价值的启示.

尺规作图是古希腊人在追求知识的过程中的意外产物,它最初的目的是作为一种竞技的手段,在数学中训练人们思维和发展人们智力. 但是尺规作图带给西方的绝不仅仅是这个显而易见的作用. 在几何作图题中,有些问题都是很简单的,它们的作图似乎也应该是可能的,但是所有的关于这些问题的解决方法都是不符合尺规作图的规定的. 也就是说这些问题的解答都是近似解答,都不能算作问题的解决. 于是,数学家们将问题进行转化,令他们意外的是,在问题转化的过程中他们发现了许多与这些难题密切相关的问题. 比如说古希腊学者在使用二重比例中项求解“立方倍积”的时候,无意间对圆锥曲线进行了的研究,因此还发现了一些著名的曲线,比如阿基米德螺线等等. 而圆锥曲线除了是在古希腊起源外,其取得的巨大成就竟然使后代学者在千余年内几乎没有插足的余地. 另外,尺规作图问题还与近代的方程论以及群论有着千丝万缕的联系 .

尺规作图在中西方不同发展路径的对比下,能够折射出中西方传统数学思想上的不同点,能够折射出西方尺规作图的局限性,下面将列举一些尺规作图中的著名问题.

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