הבדלים בין גרסאות בדף "שילוש זווית"

נוספו 437 בתים ,  לפני 7 שנים
אין תקציר עריכה
[[קובץ:Angle trisection.jpg|שמאל|ממוזער|400px|שילוש זווית באמצעות רצועה. נתונה הזווית AOB (באיור:בכחול), כאשר O מרכזו של מעגל שעליו מונחות הנקודות A ו-B. ממשיכים את AO עד לחיתוך D עם המעגל, ומעבירים דרך D מקביל ל-OB, החותך את המעגל בנקודה E. באמצעות הרצועה, מאתרים על הישר OB נקודה X כך שהמרחק ממנה לחיתוך Y של המעגל עם DX שווה לרדיוס המעגל (זו פעולה שלא ניתן לבצע בסרגל ומחוגה). הזווית EDX (באיור: באדום) שווה לשליש הזווית AOB.]]
ב[[גאומטריית המישור]], בעיית '''שילוש הזווית''' (או '''טריסקציה של זווית''') מבקשת לחלק זווית נתונה לשלושה חלקים שווים באמצעות [[סרגל ומחוגה]]. זוהי אחת מן [[הבעיות הגאומטריות של ימי קדם]] שלא נמצא לה פתרון במשך 2000 שנה. ב[[המאה ה-19|מאה ה-19]] פותחה [[תורת גלואה]] שאפשרה להוכיח כי שילוש זווית אינו אפשרי באמצעות סרגל ומחוגה. למעשה, אפילו את הזווית של [[משולש שווה-צלעות]] לא ניתן לשלש בסרגל ומחוגה.
 
עם זאת, אפשר לשלש זוויות אם נעזרים בכלים נוספים (מלבד סרגל ומחוגה):
 
[[קובץ:Angle trisection.jpg|שמאל|ממוזער|400px|שילוש זווית באמצעות רצועה. נתונה הזווית AOB (באיור:בכחול), כאשר O מרכזו של מעגל שעליו מונחות הנקודות A ו-B. ממשיכים את AO עד לחיתוך D עם המעגל, ומעבירים דרך D מקביל ל-OB, החותך את המעגל בנקודה E. באמצעות הרצועה, מאתרים על הישר OB נקודה X כך שהמרחק ממנה לחיתוך Y של המעגל עם DX שווה לרדיוס המעגל (זו פעולה שלא ניתן לבצע בסרגל ומחוגה). הזווית EDX (באיור: באדום) שווה לשליש הזווית AOB.]]
* [[היפיאס]] (במאה החמישית לפני הספירה) הראה שבעזרת [[קוואדרטריקס]] ניתן לחלק זווית נתונה לשלושה חלקים, ולמעשה לכל מספר שלם של חלקים. (שמו של עקום זה בא לו מיכולתו [[תרבוע העיגול|לרבע את המעגל]]). שיטה זו ניתנת לתאור נוסף: נניח ש- P נקודה על שפת מעגל ברדיוס R; ה[[מקום גאומטרי|מקום הגאומטרי]] של כל הנקודות המתקבלות מהמשכת הישר העובר ב-P דרך נקודה X על המעגל, למרחק של R, מאפשר לשלש כל זווית קטנה מ-135° אשר קודקודה הוא מרכז המעגל.
* [[ארכימדס]] הראה שאפשר, בעזרת מחוגה ורצועה (סרגל כפול, כלומר סרגל שיש לו שני צדדים ישרים מקבילים, במרחק ידוע), לחלק זווית נתונה לשלושה חלקים. ראו איור משמאל.
* [[ניקומדס (מתמטיקאי)|ניקומדס]] (במאה השנייה לפני הספירה) הראה שאפשר לשלש זווית אם נעזרים ב[[קונכואידה]].
* [[אטיין פסקל]], אביו של [[בלז פסקל]], הראה שאפשר לשלש את הזווית באמצעות [[קרדיואידה]]; שיטה זו דומה לשיטתו של ניקומדס.
 
==אי אפשר לשלש במחוגה וסרגל==
 
מספר מרוכב ניתן לבניה אם ורק אם הוא שייך לשדה בקצה שרשרת של הרחבות ריבועיות של הרציונליים (כי בניות בסרגל ומחוגה מתקבלות מחיתוכים בין ישרים ומעגלים שמניבים הרחבות ריבועיות). הממד של שדות כאלה הוא כמובן חזקת 2, אבל 3 אינו חזקה של 2, ומכאן שאי אפשר לבנות זווית של 20 מעלות.
 
=== שילוש זווית בכלים אחרים ===
 
עם זאת, אפשר לשלש זוויות אם נעזרים בכלים נוספים (מלבד סרגל ומחוגה):
* [[היפיאס]] (במאה החמישית לפני הספירה) הראה שבעזרת [[קוואדרטריקס]] ניתן לחלק זווית נתונה לשלושה חלקים, ולמעשה לכל מספר שלם של חלקים. (שמו של עקום זה בא לו מיכולתו [[תרבוע העיגול|לרבע את המעגל]]). שיטה זו ניתנת לתאור נוסף: נניח ש- P נקודה על שפת מעגל ברדיוס R; ה[[מקום גאומטרי|מקום הגאומטרי]] של כל הנקודות המתקבלות מהמשכת הישר העובר ב-P דרך נקודה X על המעגל, למרחק של R, מאפשר לשלש כל זווית קטנה מ-135° אשר קודקודה הוא מרכז המעגל.
* [[ארכימדס]] הראה שאפשר, בעזרת מחוגה ורצועהו'''רצועה''' (סרגל כפול, כלומר סרגל שיש לו שני צדדים ישרים מקבילים, במרחק ידוע), לחלק זווית נתונה לשלושה חלקים. ראו איור משמאל.
* [[ניקומדס (מתמטיקאי)|ניקומדס]] (במאה השנייה לפני הספירה) הראה שאפשר לשלש זווית אם נעזרים ב[[קונכואידה]].
* [[אטיין פסקל]], אביו של [[בלז פסקל]], הראה שאפשר לשלש את הזווית באמצעות [[קרדיואידה]]; שיטה זו דומה לשיטתו של ניקומדס.
 
== משפט מורלי ==
 
[[קובץ:Morley theorem.jpg|שמאל|ממוזער|400px|משפט מורלי]]
'''משפט מורלי''' (שהתגלה על-ידי Frank Morley ב-[[1904]]) קובע שאם משלשים את שלוש הזוויות של משולש, נקודות המפגש של הקרניים יוצרות [[משולש שווה צלעות]], כבאיור משמאל.
 
==קישורים חיצוניים==