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立方倍积


立方倍积,也称为提洛斯问题,是古代几何问题之一,它要求,给定一个立方体边长,构造第二个立方体,使其体积是第一个立方体的两倍。 唯一允许的作图工具是经典的(无刻度)直尺和圆规。

这个问题出现在一个希腊传说中,讲述了雅典人遭受瘟疫,向提洛岛的神谕寻求指导,以了解如何安抚神灵并结束瘟疫。 神谕建议将阿波罗神祭坛的大小增加一倍。 因此,雅典人建造了一个新的祭坛,在每个方向上都是原来祭坛的两倍大,并且像原来的祭坛一样,呈立方体形状(Wells,1986,第 33 页)。 然而,由于神谕(以其预言的含糊不清和模棱两可而闻名)建议将 *大小*(即体积)增加一倍,而不是线性尺寸(即比例),因此新的祭坛实际上是旧祭坛的八倍大。 结果,众神仍然没有被安抚,瘟疫继续蔓延。 在这种情况下,众神不满的原因尚不完全清楚,特别是因为原始祭坛体积的八倍比实际要求的体积大了四倍。 因此,只能假设希腊神灵对按照其确切规格执行的“祭坛”更改这一主题异常敏感。

在这些限制下,这个问题无法解决,因为提洛斯常数 2^(1/3) (原始立方体和要构造的立方体的边长所需比率)不是欧几里得数。 然而,这种构造的不可能性花了近 2000 年才被证明,笛卡尔在 1637 年构建了第一个证明。 然而,这个问题可以使用纽西斯作图法来解决。


另请参阅

阿尔哈森台球问题, 圆规, 立方体, 提洛斯常数, 古代几何问题, 纽西斯作图法, 直尺

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参考文献

Ball, W. W. R. and Coxeter, H. S. M. Mathematical Recreations and Essays, 13版. New York: Dover, pp. 93-94, 1987.Bold, B. "The Delian Problem." Ch. 4 in Famous Problems of Geometry and How to Solve Them. New York: Dover, pp. 29-31, 1982.Conway, J. H. and Guy, R. K. The Book of Numbers. New York: Springer-Verlag, pp. 190-191, 1996.Courant, R. and Robbins, H. "Doubling the Cube" and "A Classical Construction for Doubling the Cube." §3.3.1 and 3.5.1 in What Is Mathematics?: An Elementary Approach to Ideas and Methods, 2版. Oxford, England: Oxford University Press, pp. 134-135 and 146, 1996.Dörrie, H. "The Delian Cube-Doubling Problem." §35 in 100 Great Problems of Elementary Mathematics: Their History and Solutions. New York: Dover, pp. 170-172, 1965.Klein, F. "The Delian Problem and the Trisection of the Angle." Ch. 2 in "Famous Problems of Elementary Geometry: The Duplication of the Cube, the Trisection of the Angle, and the Quadrature of the Circle." In Famous Problems and Other Monographs. New York: Chelsea, pp. 13-15, 1980.Lockwood, E. H. A Book of Curves. Cambridge, England: Cambridge University Press, p. 175, 1967.Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Numbers. Middlesex, England: Penguin Books, pp. 33-34, 1986.Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Geometry. London: Penguin, pp. 49-50, 1991.

引用为

Weisstein, Eric W. "立方倍积。" 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/CubeDuplication.html

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