尺規(guī)作圖方法有那些
這里的“直尺”和“圓規(guī)” 跟現(xiàn)實中的并非完全相同,具有抽象意義。
直尺必須沒有刻度,無限長,且只能使用直尺的固定一側(cè)。只可以用它來將兩個點連在一起,不可以在上畫刻度。圓規(guī)可以開至無限寬,但上面亦不能有刻度。它只可以拉開成你之前構(gòu)造過的長度或一個任意的長度。 [
同時,僅以“有限次使用無刻度的直尺和圓規(guī)作圖”這樣的措辭作為定義顯然是不夠嚴(yán)密的,因為不限定每“次”以內(nèi)的操作復(fù)雜度的話,“有限次”就成無意義的了。
因此,一般采用的定義是基于“作圖公法”的定義,即:
1. 每次的操作只能是公認(rèn)允許的五項基本操作(稱為五項作圖公法)之一。
2. 每次操作之前,操作者為決定是否操作和進(jìn)行哪種操作可以進(jìn)行的邏輯判斷,也只能是幾何學(xué)中公認(rèn)允許的幾種。
基于“作圖公法”的定義如下:
尺規(guī)作圖定義
承認(rèn)以下五項前提,有限次運(yùn)用以下五項公法而完成的作圖方法,就是合法的尺規(guī)作圖:
五項前提是:
(1) 允許在平面上、直線上、圓弧線上已確定的范圍內(nèi)任意選定一點(所謂“確定范圍”,依下面四條的規(guī)則)。
(2) 可以判斷同一直線上不同點的位置次序。
(3) 可以判斷同一圓弧線上不同點的位置次序。
(4) 可以判斷平面上一點在直線的哪一側(cè)。
(5) 可以判斷平面上一點在圓的內(nèi)部還是外部。
五項公法是:
(1) 根據(jù)兩個已經(jīng)確定的點作出經(jīng)過這兩個點的直線。
(2) 以一個已經(jīng)確定的點為圓心,以兩個已經(jīng)確定的點之間的距離為半徑作圓。
(3) 確定兩個已經(jīng)做出的相交直線的交點。
(4) 確定已經(jīng)做出的相交的圓和直線的交點。
(5) 確定已經(jīng)做出的相交的兩個圓的交點。
也有些資料上給出的五項公法的后兩條中的“交點”改為“公共點”。這兩種敘述差別在于后者多包括了“切點”。但是,因為確定切點即使不算基本操作,也是可以用其它基本操作組合實現(xiàn)的。所以,兩種敘述的定義并無本質(zhì)不同。本文由101教育整理發(fā)布。