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最繁琐的几何作图题

早在古代,就有人能用直尺和圆规作出正三角形、正方形和正5边形了。可是,利用尺规来作正7边形或者11边形,正13边形……的任何尝试,却都以失败而告终。

这种局面持续了二千多年。数学家们想,凡是边数为素数的正多边形,看来用圆规和直尺是作不了出来的。但是在1796年,完全出乎数学界的意料之外, 19岁的德国青年数学家高斯找到了用圆规和直尺来作边数为素数的、正17边形的方法。这个成就是如此辉煌,不仅使数学界为之轰动,而且也促使高斯把数学选为自己的终身职业。

5年以后,高斯又进一步宣布了能否作出任意正多边形的判据。他证明了下面的定理:凡是边数为“费尔马素数”(即边数是2^(2^n^) + 1形状的数,而且还要求是素数)的正多边形,就一定可以用尺规来作图。当n=2时,就是正17边形;当n=3是,就是正257边形;当n=4时,就是正 65537边形……,他还证明了,如果边数是素数,但不是“费尔马素数”的话(例如上面提到过的正7边形、正11边形等),那么这样的正多边形就不能用圆规和直尺作出。

紧接在17以后的两个“费尔马素数”是257和65537。后来,数学工作者黎西罗果然给出了正257边形的完善作法,写满了整整80页。

另一位数学工作者盖尔美斯按照高斯的方法,得出了正65537边形的尺规作图方法,他的手稿装满了整整一只手提皮箱,至今还保存在德国著名学府哥廷根大学里。这道几何作图题,可以说是最为繁琐的了。

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