正十四边形可以用尺规作图做出,那为什么正七边形不可以

作者&投稿:茶柳 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
证明正七边形不能尺规作图~

要做正七边形,就要做出 2π/7 这个角度,因此就要做出 cos(2π/7);
令 x = 2*cos(2π/7),再根据三角函数和角公式,可得:
x^3 + x^2 - 2x - 1 = 0
可以看出,x 的解是一个三次根式;
但是,尺规作图只能做五种运算:加、减、乘、除、开平方;
所以,尺规作图只能做出 2^n 次根式,也就不能做出三次根式;
因此,x 不能尺规作出,cos(2π/7) 也就不能尺规作出,相应 2π/7 这个角度也就无法作出,最后正七边形也就不能尺规作图;
( 真正严谨的证明,需要用到 “域” 的知识,篇幅能达到两三页纸,因此这里只是简单介绍一下基本思路)

用反证法:
假设能在一个圆内尺规作出正七边形,如下图:

为了作出图中的正七边形,就必须作出 [正七边形的边长]
由图可知:[正七边形的边长] = 2×[外接圆的半径]×sin(π/7)
其中,[外界圆的半径] 是由我们自己规定的,为已知量
所以,为了作出 [正七边形的边长],就必须作出 sin(π/7)
为此,我们可以先作出 cos(2π/7),然后用三角函数转换公式得出 sin(π/7)

设方程 f(x) = x^3 + x^2 - 2x - 1
其中,cos(2π/7) 是 f(x)=0 的一个解,所以 cos(2π/7) 是 [三次方根] 的形式;

但是,尺规作图只能作五种运算:加、减、乘、除、开平方;
通过以上五种运算,无论如何都得不出 [三次方根] 的形式;
也就是说,尺规作图无法作出 [三次方根] 的量;
所以,cos(2π/7) 无法被作出;
因此,sin(π/7) 也就无法被作出;
进而,[正七边形的边长] 也因此无法作出;
最终,正七边形无法作出;

这就是证明的大体思路
(如果要详细严谨过程的话,要写 3 页多纸,但那有点不必要,毕竟理解了思路就好)

题主的题目就有问题。
答:都不可以。正多边形能尺规作图的只有:
2的乘方,但不包括2(傻子都知道不存在正2边形),做法是不断平分圆心角。
3,5,17,257,65537(费马素数),做法不定。
以及这两类当中任选两个的积(但不能重复)。
例:可做正32边形,因为它是2的5次方。
可做正68边形,因为68=4×17。
不可做正9边形,因为9=3×3,3用了两次。
不可做正14边形,因为14=2×7,7在上表中并未出现。
对含有第二类数的边数,万能法是:先在同一外接圆上分别作出正多边形(一类因数只作一次、二类因数分别作出),得到所对圆心角,再以两角之差不断在圆上截取。对于有多个基本因数的,首先做第1个与第2个之差,再做其与第3个之差……以此类推。

为什么不行?可以啊,先做出正14边形,然后把顶点一个隔一个连起来,就是正7边形,也是尺规作图

尺规作图正七边形可以通过四边形和五边形交点来完成,图中交点连线指向七边形第三点,




正十四边形可以用尺规作图做出,那为什么正七边形不可以
答:都不可以。正多边形能尺规作图的只有:2的乘方,但不包括2(傻子都知道不存在正2边形),做法是不断平分圆心角。3,5,17,257,65537(费马素数),做法不定。以及这两类当中任选两个的积(但不能重复)。例:可做正32边形,因为它是2的5次方。可做正68边形,因为68=4×17。不可做正9...

正十四边形可不可以用尺规作图画出
可以

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