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二刻尺作图
✍ dations ◷ 2025-04-04 11:13:14 #二刻尺作图
二刻尺(希腊语:νεῦσις、英语:neuein)是一种几何作图的工具,是上面有二个刻度的直尺(刻度可以在作图过程中标示),因此可以记录长度。二刻尺在古希腊时期曾经和圆规、(无刻度的)直尺一样是在尺规作图中合法的作图工具。而后来的尺规作图多限定只能使用无刻度的直尺,不允许使用二刻尺。二刻尺介于刻度尺和尺规作图中的尺之间,既不同于日常使用的刻度尺(有许多刻度),也不同于尺规作图中的尺(没有刻度)。二刻尺有两个刻度,使得二刻尺上有某一固定长的线段。尺规作图中的尺,可视为画无限长的直线工具,二刻尺可看作这种尺上任意添加了点A和点B两个点(AB两点长度固定却不确定某一数值)。尺规作图中的尺只能用来将两点连接起来。而二刻尺除了可以将两点连接起来,还有以下用法:假设尺上的两刻度距离为a,有两条线l、m和点P,可以用二刻尺找到一条通过P的直线,使得此直线与直线l和m的两个交点间的距离为a。如图,有两条线l、m和点P。可以将尺与点P对齐,并让其中一个刻度保持在l(图中黄点)上,慢慢转动尺 (允许尺贴著P滑动),直到另一个刻度碰到m(图中蓝点),此线即为所求(图中深蓝色线)。二刻尺可以解出单用直尺和圆规无法解决的问题,例如三等分角和正七边形。基本上,正n边形可以由二刻尺作图建构当n =不过当n =但目前仍然不知道对于以下的n,正n边形能不能二刻尺作图:数学史学家T.L.希思(英语:T. L. Heath)(T. L. Heath)认为古希腊数学家恩诺皮德斯(公元前440年左右)是第一个把圆规和直尺的地位提高的人。这种避免使用二刻尺的理念多少影响了同一时期、同一座岛上的几何学家希俄斯的希波克拉底(英语:Hippocrates of Chios)(Hippocrates of Chios,不是医师希波克拉底)(公元前430年左右)。100年后,欧几里得在其著作中也尽量避免使用二刻尺作图。公元前4世纪,受到柏拉图的理念论影响,尺规作图被分成三个等级。这三个等级分别是:二刻尺被放在第三级是因为它可以解决前两级所不能解决的问题,因此二刻尺被当成解决问题的最终手段,这种简单而有力的作图工具也逐渐被当成不正当的作图工具。希腊数学家亚历山大里亚的帕普斯(Pappus of Alexandria,公元前325年左右)认为:“这是一个不小的错误”。
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