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尺规作图

指数 尺规作图

尺规作图(英语:Compass-and-straightedge 或 ruler-and-compass construction)是起源于古希腊的数学课题。只使用圆规和直尺,并且只准许使用有限次,来解决不同的平面几何作图题。 值得注意的是,以上的“直尺”和“圆规”是抽象意义的,跟現實中的並非完全相同,具体而言,有以下的限制:.

26 关系: 十七边形卡爾·弗里德里希·高斯古希腊古希腊数学希腊七边形三等分角九邊形二百五十七邊形五边形化圓為方圆规圆锥曲线几何学六边形充分必要条件倍立方直尺費馬數欧几里得几何正65537邊形正多边形无穷数学拿破崙問題拿破仑一世

十七边形

十七边形是指幾何學中有17條邊及17隻角的多邊形。其內角和為2700°,有119條對角線。 正十七邊形是有17邊的正多邊形。正十七邊形的每个內角為度。.

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卡爾·弗里德里希·高斯

约翰·卡爾·弗里德里希·高斯(Johann Karl Friedrich Gauß;), 德国数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家,生于布伦瑞克,卒于哥廷根。高斯被认为是历史上最重要的数学家之一Dunnington, G. Waldo.

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古希腊

位于雅典卫城的帕特农神庙,是给女神雅典娜而建。它是古希腊文明最具代表性的标志性符号之一。 古希腊是指从希腊历史上公元前8世纪的古风时期开始到公元前146年被罗马共和国征服之前的这段时间的希腊文明。 早在古希臘文明興起之前約800年,愛琴海地區就孕育了燦爛的克里特文明和邁錫尼文明。大約在公元前1200年,多利亞人的入侵毀滅了邁錫尼文明,希臘歷史進入所謂「黑暗時代」。 在雅典的领导下,在兩次的波希战争取胜之后,并在前5世纪到前4世纪之间,也就是在波希戰爭結束後至伯羅奔尼撒戰爭爆發前的這段時期达到鼎盛,被称作“黄金时期”。在被馬其頓國王亚历山大大帝征服后,希腊化文明在地中海西岸到中亚的大片地区扩散。 古希腊人在宗教、哲學、科學、藝術、工藝等诸多方面有很深的造诣。由于古希腊文明对罗马帝国有过重大影响,后者将前者的文明吸收并带到环地中海和欧洲的许多地区。因此一般认为古希腊文明为西方文明打下了基础。.

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古希腊数学

古希腊人是数学的奠基者,古希腊的数学在數學史中占有头等重要的地位。古希腊人提出了公理化体系、形式逻辑,使用逻辑证明、演绎法,强调量化和系统化,使数学成为一门严密的系统的富有逻辑性的学科,开启了后世数学和科学的大门,现在世人所使用的数学和科学方法绝大部分直接来源于古希腊。.

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希腊

希腊(Ελλάδα,),官方名称为希腊共和国(希腊语:Ελληνική Δημοκρατία,),位于欧洲东南部的跨大洲国家。2015年其人口约为1,090万。雅典为希腊首都及最大城市,塞萨洛尼基为第二大城市。 希腊位于欧洲、亚洲和非洲的十字路口,战略地位重要。其位于巴尔干半岛南端,西北邻阿尔巴尼亚,北部邻马其顿共和国和保加利亚,东北邻土耳其。希腊分为九个地区:马其顿、中希腊、伯罗奔尼撒、色萨利、伊庇鲁斯、爱琴海诸岛(包括十二群岛及基克拉泽斯)、色雷斯、克里特和伊奥尼亚群岛。爱琴海位于希腊本土东侧,爱奥尼亚海位于西侧,克里特海和地中海位于南侧。希腊海岸线长达,为地中海盆地国家中最长,世界第11长。希腊拥有大量岛屿,其中227个岛屿有人居住。其百分之八十区域为山地,奥林波斯山为全境最高峰,海拔。 希腊为世界历史最悠久的国家之一,自公元前270,000年起即有人居住。其被称作西方文明的摇篮,为民主制度、西方哲学、奥林匹克运动会、西方文学、史学、政治学、重要科学及数学原理、西方戏剧(悲剧及喜剧)的发源地。公元前4世纪马其顿腓力二世首先统一了希腊。其子亚历山大大帝迅速征服了古代世界的大片地区,将希腊文化和科学自东地中海地区传播至印度河流域。公元前2世纪希腊为罗马所吞并,成为罗马帝国及其继承国拜占庭帝国的核心组成部分,其中后者为希腊语言及文化所主导。公元1世纪希腊正教会建立起来,塑造了现代希腊的文化认同,并将希腊传统传播至正教世界。15世纪中叶,奥斯曼帝国夺取了希腊地区。1830年,在经历独立战争后,希腊作为现代民族国家建立起来。希腊的文化遗产由其18个联合国教科文组织世界遗产数可见一斑,这一数目在欧洲及世界均居前列。 希腊为民主制国家,发达国家及高收入经济体,其生活质量较高,及人类发展指数为极高。希腊为联合国创始国之一,为欧洲共同体(欧洲联盟前身)第十个成员国,并自2001年以来为欧元区成员国。其亦为诸多国际组织的成员国,包括欧洲委员会、北大西洋公约组织、经济合作与发展组织、世界贸易组织、欧洲安全与合作组织及法语圈国际组织。希腊的独特文化地位、旅游业、船运业及战略地位使其被归为一中等强国。其为巴尔干地区最大规模经济体,并为这一区域重要的投资者之一。.

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七边形

在幾何學中,七邊形是指有七條邊和七個頂點的多邊形,其內角和為900度。七邊形有很多種,其中對稱性最高的是正七邊形。其他的七邊形依照其類角的性質可以分成凸七邊形和非凸七邊形,其中凸七邊形代表所有內角角度皆小於180度。非凸七邊形可以在近一步分成凹七邊形和星形七邊形,其中星形七邊形表示邊自我相交的七邊形。.

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三等分角

三等分角是古希臘平面几何里尺規作圖领域中的著名问题,與化圓為方及倍立方問題並列為尺规作图三大難題。尺规作图是古希腊人的数学研究课题之一,是对具体的直尺和圆规画图可能性的抽象化,研究是否能用规定的作图法在有限步内达到给定的目标。三等分角问题的内容是:“能否仅用尺规作图法将任意角度三等分?” 三等分角问题提出后,在漫长的两千余年中,曾有众多的尝试,但没有人能够给出严格的答案 。随着十九世纪群论和域论的发展,法国数学家首先利用伽罗瓦理论证明,這個問題的答案是否定的:不存在仅用尺规作图法将任意角度三等分的通法。具体来说,汪策尔研究了给定单位长度後,能够用尺规作图法所能达到的长度值。所有能够经由尺规作图达到的长度值被称为规矩数,而汪策尔证明了,如果能够三等分任意角度,那么就能做出不属于规矩数的长度,从而反证出通过尺规三等分任意角是不可能的。 如果不将手段局限在尺规作图法中,放宽限制或借助更多的工具的话,三等分任意角是可能的。然而,作为数学问题本身,由于三等分角问题表述简单,而证明困难,并用到了高等的数学方法,在已證明三等分角问题不可能之後后,仍然有许多人尝试给出肯定的证明。.

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九邊形

在幾何學中,九邊形是指有九條邊和九個頂點的多邊形,其內角和為1260度。九邊形有很多種,其中對稱性最高的是正九邊形。其他的九邊形依照其類角的性質可以分成凸九邊形和非凸九邊形,其中凸九邊形代表所有內角角度皆小於180度。非凸九邊形可以在近一步分成凹九邊形和星形九邊形,其中星形九邊形表示邊自我相交的九邊形。.

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二百五十七邊形

二百五十七邊形是多邊形的一種。共有257條邊,257個頂點,內角和45900°,對角線32639條。.

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五边形

在幾何學中,五邊形是指有五條邊和五個頂點的多邊形,其內角和為540度。 五邊形可以分為凸五邊形和非凸五邊形,其中非凸五邊形包含了凹五邊形和另一種邊自我相交的五角星。最簡單的五角星可藉由將正五邊形的對角線連起來構成。.

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化圓為方

化圓為方是古希臘数学里尺規作圖领域當中的命題,和三等分角、倍立方問題被並列為尺规作图三大难题。其問題為:求一正方形,其面積等於一給定圓的面積。如果尺规能够化圆为方,那么必然能够从单位长度出发,用尺规作出长度为\pi的线段。 进入十九世纪后,随着群论和域论的发展,数学家对三大难题有了本质性的了解。尺规作图问题可以归结为判定某些数是否满足特定的条件,满足条件的数也被称为规矩数。所有规矩数都是代数数。而1882年,数学家林德曼證明了\pi為超越數,因此也證實該問題僅用尺規是無法完成的。 如果放寬尺规作图的限制或允许使用其他工具,化圆为方的問題是可行的。如借助西皮阿斯的,阿基米德螺線等。.

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圆规

圓規在數學和製圖裏,是用來繪製圓或弧的工具,常用於尺规作图。圓規通常是由金屬製成,包括兩部分,由一個鉸鏈連接着,其中可作調整,其中一邊尖銳是用作圓心,另一邊通常可裝上筆。圓規分普通圓規、彈簧圓規、點圓規、樑規等。現代的圓規則多與三角尺、量角器、直尺等成套裝出售。.

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圆锥曲线

圆锥曲线(英語:conic section),又稱圓錐截痕、圓錐截面、二次平面曲线,是数学、幾何學中通过平切圆锥(嚴格為一个正圆锥面和一个平面完整相切)得到的曲线,包括圆,椭圆,抛物线,双曲线及一些退化类型。 圆锥曲线在約公元前200年時就已被命名和研究了,其發現者為古希臘的數學家阿波羅尼奥斯,那时阿波羅尼阿斯对它们的性质已做了系统性的研究。 圆锥曲线应用最广泛的定义为(椭圆,抛物线,双曲线的统一定义):动点到一定点(焦点)的距离与其到一定直线(准线)的距离之比为常数(離心率e)的点的集合是圆锥曲线。对于0 1得到双曲线。.

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几何学

笛沙格定理的描述,笛沙格定理是欧几里得几何及射影几何的重要結果 幾何學(英语:Geometry,γεωμετρία)簡稱幾何。几何学是數學的一个基础分支,主要研究形狀、大小、圖形的相對位置等空間区域關係以及空间形式的度量。 許多文化中都有幾何學的發展,包括許多有關長度、面積及體積的知識,在西元前六世紀泰勒斯的時代,西方世界開始將幾何學視為數學的一部份。西元前三世紀,幾何學中加入歐幾里德的公理,產生的欧几里得几何是往後幾個世紀的幾何學標準。阿基米德發展了計算面積及體積的方法,許多都用到積分的概念。天文學中有關恆星和行星在天球上的相對位置,以及其相對運動的關係,都是後續一千五百年中探討的主題。幾何和天文都列在西方博雅教育中的四術中,是中古世紀西方大學教授的內容之一。 勒內·笛卡兒發明的坐標系以及當時代數的發展讓幾何學進入新的階段,像平面曲線等幾何圖形可以由函數或是方程等解析的方式表示。這對於十七世紀微積分的引入有重要的影響。透视投影的理論讓人們知道,幾何學不只是物體的度量屬性而已,透视投影後來衍生出射影几何。歐拉及高斯開始有關幾何物件本體性質的研究,使幾何的主題繼續擴充,最後產生了拓扑学及微分幾何。 在歐幾里德的時代,實際空間和幾何空間之間沒有明顯的區別,但自從十九世紀發現非歐幾何後,空間的概念有了大幅的調整,也開始出現哪一種幾何空間最符合實際空間的問題。在二十世紀形式數學興起以後,空間(包括點、線、面)已沒有其直觀的概念在內。今日需要區分實體空間、幾何空間(點、線、面仍沒有其直觀的概念在內)以及抽象空間。當代的幾何學考慮流形,空間的概念比歐幾里德中的更加抽象,兩者只在極小尺寸下才彼此近似。這些空間可以加入額外的結構,因此可以考慮其長度。近代的幾何學和物理關係密切,就像偽黎曼流形和廣義相對論的關係一樣。物理理論中最年輕的弦理論也和幾何學有密切關係。 几何学可見的特性讓它比代數、數論等數學領域更容易讓人接觸,不過一些几何語言已經和原來傳統的、欧几里得几何下的定義越差越遠,例如碎形幾何及解析幾何等。 現代概念上的幾何其抽象程度和一般化程度大幅提高,並與分析、抽象代數和拓撲學緊密結合。 幾何學應用於許多領域,包括藝術,建築,物理和其他數學領域。.

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六边形

在幾何學中,六邊形是指有六條邊和六個頂點的多邊形,其內角和為720度。六邊形有很多種,其中對稱性最高的是正六邊形。正六邊形是一種可以使用尺規作圖的六邊形,也可以拼滿平面,因此自然界中可以找到許多正六邊形的結構,如蜂巢、玄武岩和苯的分子結構。另外,正六邊形也可以構成一些高對稱性的多面體,如截角二十面體,巴克明斯特富勒烯的分子結構就是這種形狀。 六邊形依照其類角的性質可以分成凸六邊形和非凸六邊形,其中凸六邊形代表所有內角的角度皆小於180度。非凸六邊形可以在近一步分成凹六邊形和星形六邊形,其中星形六邊形表示邊自我相交的六邊形。.

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充分必要条件

充分必要條件(sufficient and necessary condition)簡稱為充要條件。 在逻辑学中:.

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倍立方

倍立方是古希腊数学里尺规作图领域當中的著名问题,和三等分角、化圓為方問題被並列為古希臘尺规作图三大难题。尺规作图是古希腊人的数学研究课题之一,是对具体的直尺和圆规画图可能性的抽象化,研究是否能用规定的作图法在有限步内达到给定的目标。倍立方问题的内容是: “能否用尺规作图的方法作出一立方体的稜长,使该立方体的体积等于一给定立方体的两倍?” 倍立方问题的实质是能否通过尺规作图从单位长度出发作出\sqrt的问题。 三大難題提出后,在漫长的两千余年中,曾有众多的尝试,但没有人能够给出严格的答案。随着十九世纪群论和域论的发展,法国数学家首先利用伽罗瓦理论证明,三等分角問題的答案是否定的。运用类似的方法,可以证明倍立方问题的答案同样是否定的。具体来说,给定单位长度後,所有能够经由尺规作图达到的长度值被称为规矩数,而如果能够作出\sqrt,那么就能做出不属于规矩数的长度,从而反证出通过尺规作图作出给定立方体体积两倍的立方体是不可能的。 如果不将手段局限在尺规作图法中,放宽限制或借助更多的工具的话,作出给定立方体体积两倍的立方体是可行的。.

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直尺

尺,亦稱為間尺,是一種用於量度長度的儀器或文具。這種文具極為普遍,幾乎每位小學生都有,通常用於量度較短的距離或畫出直線。現代的直尺則多與三角尺、量角器、圓規等製成套裝出售。.

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費馬數

費馬數是以数学家费马命名一组自然数,具有形式: 其中n为非负整数。 若2n + 1是素数,可以得到n必须是2的幂。(若n.

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欧几里得几何

欧几里得几何指按照欧几里得的《几何原本》构造的几何学。 欧几里得几何有时就指二维平面上的几何,即平面几何,本文主要描述平面几何。三维空间的欧几里得几何通常叫做立体几何,高维的情形请参看欧几里得空间。 数学上,欧几里得几何是指二维平面和三维空间中的几何,基于。数学家也用这一术语表示具有相似性质的高维几何。 其中公設五又稱之為平行公設(Parallel Axiom),敘述比較複雜,這個公設衍生出「三角形內角和等於一百八十度」的定理。在高斯(F., 1777年—1855年)的時代,公設五就備受質疑,俄羅斯數學家羅巴切夫斯基(Nikolay Ivanovitch Lobachevski)、匈牙利數學家波約(Bolyai)闡明第五公設只是公理系統的一種可能選擇,並非必然的幾何真理,也就是「三角形內角和不一定等於一百八十度」,從而發現非歐幾里得的幾何學,即非歐幾何(non-Euclidean geometry)。.

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正65537邊形

正65537邊形是正多邊形的一種。共有65537條邊,65537個頂點,内角和為11796300°,對角線2147450879條。正65537邊形可以用尺規作圖的方法繪出,不過將會是一個浩大的工程。.

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正多边形

正多边形是所有角都相等、并且所有边都相等的简单多边形,简单多边形是指在任何位置都不与自身相交的多边形。 所有具有同样边数的正多边形都是相似多边形。.

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无穷

無窮或無限,來自於拉丁文的「infinitas」,即「沒有邊界」的意思。其數學符號為∞。它在科學、神學、哲學、數學和日常生活中有著不同的概念。通常使用這個詞的時候並不涉及它的更加技術層面的定義。 在神學方面,根據書面記載無窮這個符號最早被用於某些秘密宗教,通常代表人類中的神性,而書寫此符號時兩圓的不對等代表人神間的差距,例如神學家邓斯·司各脱(Duns Scotus)的著作中,上帝的無限能量是運用在無約束上,而不是運用在無限量上。在哲學方面,無窮可以歸因於空間和時間。在神學和哲學兩方面,無窮又作為無限,很多文章都探討過無限、絕對、上帝和芝諾悖論等的問題。 在數學方面,無窮與下述的主題或概念相關:數學的極限、阿列夫數、集合論中的類、、羅素悖論、超實數、射影幾何、擴展的實數軸以及絕對無限。在一些主題或概念中,無窮被認為是一個超越邊界而增加的概念,而不是一個數。.

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数学

数学是利用符号语言研究數量、结构、变化以及空间等概念的一門学科,从某种角度看屬於形式科學的一種。數學透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察而產生。數學家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的定理。 基礎數學的知識與運用總是個人與團體生活中不可或缺的一環。對數學基本概念的完善,早在古埃及、美索不達米亞及古印度內的古代數學文本便可觀見,而在古希臘那裡有更為嚴謹的處理。從那時開始,數學的發展便持續不斷地小幅進展,至16世紀的文藝復興時期,因为新的科學發現和數學革新兩者的交互,致使數學的加速发展,直至今日。数学并成为許多國家及地區的教育範疇中的一部分。 今日,數學使用在不同的領域中,包括科學、工程、醫學和經濟學等。數學對這些領域的應用通常被稱為應用數學,有時亦會激起新的數學發現,並導致全新學科的發展,例如物理学的实质性发展中建立的某些理论激发数学家对于某些问题的不同角度的思考。數學家也研究純數學,就是數學本身的实质性內容,而不以任何實際應用為目標。雖然許多研究以純數學開始,但其过程中也發現許多應用之处。.

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拿破崙問題

拿破崙問題(Napoleon's problem)是著名的圓規作圖問題,原題如下: 給定一圓和其圓心,只用圓規將此圓四等分。(此圓指的是圓周而不是圓面積) 此題目是由義大利數學家羅蘭索·馬歇羅尼(Lorenzo Mascheroni)向拿破崙·波拿巴提出的問題,但我們不知道他是否有解出這個問題。此題目後來又更加進化,變成只給定一圓,只用圓規將此圓四等分,在這種情況必須先用圓規作圖找到圓心。以上兩種都被稱為拿破崙問題。 1672年,喬治·莫爾(Georg Mohr)證明只要使用圓規就可以解決所有的尺規作圖,但此證明直到1928年才被發現。.

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拿破仑一世

拿破崙·波拿巴(Napoléon Bonaparte;Napoleone Buonaparte;),法國軍事家、政治家與法學家,在法国大革命末期和法国大革命战争中达到权力巅峰。 作为拿破崙一世(Napoléon Ier),他在1804至1815年间在位,称“法国人的皇帝”,也是历史上自胖子查理(881年-887年在位)后第二位享有此名号的法国皇帝。他推动司法改革,颁布《拿破仑法典》,而这一法典也对世界范围内的民法制订产生重要的影响。拿破仑最为人所知的功绩是带领法国对抗一系列的反法同盟,即所谓的拿破仑战争。他在欧洲大陆建立霸权,传播法国大革命的理念,同时创立法兰西第一帝国,在一定程度上恢复过去旧制度中的一些体制。拿破仑在他所参加的这些战争中屡获胜利,以少胜多的案例屡见不鲜,由此他也被认为是世界军事史上最優秀的军事家之一,他的战略也为全球的军事学院所研究和学习。 拿破仑生于科西嘉岛的阿雅克肖。他的家庭是意大利的贵族,自16世纪便定居于科西嘉岛。科西嘉岛割讓,他家族也變成法國國籍,他在法国本土接受炮兵训练,并在法兰西第一共和国时期成名,先后领军挫败第一次和第二次反法同盟,同时成功入侵意大利半岛。 1799年拿破仑策划并发动雾月政变,成为法兰西共和国第一执政。五年后经过,官方公佈的數據為99.93%的同意票,他被参议院拥戴,因而稱帝。在1800年代,拿破仑领导的法兰西第一帝国与欧洲反法同盟对抗,史称拿破仑战争,将所有欧洲列强都卷入其中。在取得一系列的胜利之后,法国在欧洲大陆取得主导地位,拿破仑也通过缔结联盟和安排亲友统治附庸来维持法国的势力范围。 半岛战争和1812年对俄国的入侵成为拿破仑运势的转折点,他的大军在與俄羅斯帝國的战争中损失惨重,并再也没能恢复元气。1813年,第六次反法同盟在莱比锡中击败拿破仑,并于次年攻入法国,迫使拿破仑退位并将他流放到地中海的厄尔巴岛。此后不满一年,拿破仑逃离地中海的厄尔巴岛后卷土重来,但在1815年6月的滑铁卢战役中再次兵败,被流放到位於西非沿岸的圣赫勒拿岛,在英国的软禁之下度过生命的最后六年。尸检报告表明他死于胃癌,但对他的真正死因存在一些质疑,其中一些学者认为他也許死于砷中毒(砒霜)。被懷疑為當時的英國政府所為。.

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