Правилен многоъгълник: Разлика между версии

Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Ред 181:
 
== Построение на правилен многоъгълник ==
Съществуват неограничен брой построими правилни многоъгълници, като са известни само 31 с нечетен брой страни. Изчерпателното решение на задачата за построение на правилен ''n''-ъгълник зависи от намирането на доказателство за броя на простите [[число на Ферма| числа на Ферма]].
Построението на правилен многоъгълник с ''n'' страни остава проблемно за математиците до XIX в. Тази задача е идентична с разделянето на окръжността на ''n'' равни части.
 
Задачата е идентична с разделянето на окръжността на ''n'' равни части. [[Евклид]] разглеждае разгледал построяването на правилен многоъгълник в IV книга на своите „Елементи“ и решава задачата за ''n'' = 3, 4, 5, 6, 15. Той посочва първия критерий за построимост на правилен многоъгълник: Ако вече е построен правилен (2''m'' -1)-ъгълник, то правилен 2''m''-ъгълник (при ''m'' > 1) се построява чрез разделяне на окръжността на две равни части; от двете полуокръжности се построява квадрат, после правилен осмоъгълник, правилен шестнадесетоъгълник и т.н. Вторият критерий, посочен от Евклид, е: Ако е известно как да се построят правилни многоъгълници с ''r'' и ''s'' страни и ако тези числа са [[взаимно прости числа|взаимно прости]], то може да се построи и правилен многоъгълник с ''r × s'' страни. Следователно древните математици са можели да построяват правилни многоъгълници с <math>2^m \cdot {p_1}^{k_1} \cdot {p_2}^{k_2}</math> страни, където ''m'' е цяло неотрицателно число, ''p''<sub>1</sub>, ''p''<sub>2</sub> са числата 3 и 5,''k''<sub>1</sub>, ''k''<sub>2</sub> лриемат стойности 0 или 1.
 
През Средновековието математиката не постига напредък в тази област. Едва през 1796 г. [[Гаус]] доказва, че ако броят на страните на правилния многоъгълник е [[просто число на Ферма]] (известни са само пет: 3, 5, 17, 257 и 65 537), той може да бъде [[Построения с линийка и пергел|построен с линийка и пергел]]. Оттук следва, че правилен многоъгълник може да бъде построен, ако броят на страните му е равен на
Ред 189:
:<math>2^{k_0}{p_1}^{k_1}{p_2}^{k_2}\cdots{p_s}^{k_s}, </math>
 
където ''k''<sub>0</sub> е цяло неотрицателно число, ''k''<sub>1</sub>, ''k''<sub>2</sub>,...,''k''<sub>''s''</sub> приемат стойности 0 или 1, а ''p''<sub>''j''</sub> са прости числа на Ферма. През 1836 г. [[Пиер-Лоран Ванцел]] доказва, че това условие не е само достатъчно, а и необходимо, като това става известно като теоремата на Гаус-Ванцел. Тъй като възможните произведения от пет различни множителя са 31, с оглед известните числа на Ферма, това е и броят на построимите многоъгълници с нечетен брой страни.
 
Успешният край на тези изследвания е постигнат със следните построения: на правилния [[седемнадесетоъгълник]] – от [[Йохан Ерхингер]] през 1825 г., на правилния [[257-ъгълник]] – от [[Фридрих Юлиус Ришело]] през 1832 г. и на правилния [[65537-ъгълник]] – от [[Густав Хермес]] през 1894 г.
 
Оттогава задачата се счита за напълно решена.
 
== Източници ==