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高斯作出正 17 邊形的依據是什麽?

2019-11-01知識

引言

看到網上流傳著非常多版本的正十七邊形作圖方法,這些方法的步驟繁多,難以記憶,也包含了很多「描述簡單,操作復雜」的作圖,如「平行線,垂線,角平分線,中點」等等。

這裏提供一種作圖步驟最少,幾何意義最清晰的版本,相關的步驟有很好的對稱性,更容易記憶,一次能作出所有的分點,避免截取誤差積累,希望對大家能有所幫助。

為了確保更多的人看懂,前面會講述較為全面的復數和初等數論基礎,有相關基礎的讀者可以跳過前面幾部份,甚至直接看最後的作圖步驟,也可以按照步驟作出正十七邊形。

復數相關基礎

復數最早是為了求解代數方程式對實數的擴充套件。由於在高次代數方程式求解中,需要對負數開平方,而任意實數的平方都是非負數,於是引入了虛數單位,用i表示-1的算術平方根:

i^2=-1\\

實數單位是1,把實數單位和虛數單位做線性組合即可得到復數:

z=x+yi\\

其中x和y是組合系數,它們都是實數,分別稱為復數z的 實部 虛部

類似於實數的四則運算,復數也可以定義四則運算,其中加減法只需要對應的實部與部做相應的運算即可。

復數的