网站首页 用户注册 用户登录 网站地图
交流讨论区
资料交流区
学校展示区
 
语文   数学   英语   物理   化学   政治   生物   历史   地理   体育与健康   艺术教育   信息技术
 
数学频道首页   教学参考   课程资源   在线题库   竞赛园地   互动天地   数学史料   课外数学   小学数学
 

你的位置>中基网首页>数学频道首页>数学史料
打印  送给朋友  网友讨论 2004-11-24 阅读次数: 

化圆为方问题
 

化圆为方问题(problem of quadrature  of circle)是二千四百多年前古希腊 人提出的三大几何作图问题之一,即求作一个正方形,使其面积等于已知圆的面积。其难度 在于作图使用工具的限制。古希腊人要求几何作图只许使用直尺(没有刻度,只能作直线的 尺)和圆规。最早研究这问题的是安纳萨戈拉斯,他因「不敬神」的罪名被捕入狱,在狱中 潜心研究化圆为方问题,可惜他的结果失传了。以后著名的研究者更有希波克拉底、安提丰 、希皮亚斯等人。

  标尺作图问题曾吸引许多人研究,但无一 成功。化圆为方问题,实际上就是用直尺圆规作出线段π的问题。1882年法国数学家林 德曼(1852-1939)证明了π是超越数,同时证明了圆为方问题是标尺作图不可能 的问题。因为十九世纪有人证明了若设任意给定长度单位,则标尺可作的线段长必为代数数 。而化圆为方问题相当于求作长为√π的线段,但√π并非代数数,故此标尺不可作。

  二千年间,尽管对化圆为方问题上的研究 没有成功,但却发现了一些特殊曲线。希腊安提丰(公元前430)为解决此问题而提出的 「穷竭法」,是近代极限论的雏形。大意是指先作圆内接正方形(或正6边形),然后每次 将边数加倍,得内接8、16、32、边形,他相信「最后」的正多边形必与圆周重合, 这样就可以化圆为方了。虽然结论是错误的,但却提供了求圆面积的近似方法,成为阿基米 德计算圆周率方法的先导,与中国刘徽的割圆术不谋而合,对穷竭法等科学方法的建立产生 直接影响。

  其实,若不受标尺的限制,化圆为方问题并非难事,欧洲文艺复兴时代的大师芬兰数学家达芬奇(1452-1519)用已知圆为底,圆半径的1/2为高的圆柱,在平面上滚动一周,所得的矩形,其面积恰为圆的面积,如图,
所以所得矩形的面积=r/2.2πr=π2 ,然后再将矩形化为等积的正方形即可。

 


相 关 文 章

经典数学问题----几何的三大问题
池塘里有多少条鱼
蜂窝猜想
哥德巴赫猜想(Goldbach Conjecture)
买米买出来的问题
注重分析函数图象的实效性
凸凹函数应用举例
浅谈高中数学应用问题的教学
百鸡问题
阿波罗尼奥斯问题
三等分角问题
对球的体积推导的一点看法
借助教学媒体,揭开函数的神秘面纱
差之毫厘,谬以千里
费尔玛猜想

中基网首页   教育新闻   课程改革   招生咨询    行政管理    教育用品   教育社区    NCCT  北师大  NRCCE  附校中心
关于我们 网站地图 联系方式 版权声明 广告服务
-----------------------------------------------------------------------
中国基础教育网 版权所有,2000-2002
Copyright 2000_2002 cbe21.com.All Rights Reserved