* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
216
О РАЗРЕШИМОСТИ
ЗАДАЧ
НА
ПОСТРОЕНИЕ
Для того чтобы точку z можно было построить циркулем и линейкой, исходя из совокупности точек А, необходимо и доста точно, чтобы точка z содержалась в некотором допустимом расширении поля К. Этот результат представляет собой простую перефразировку доказанной выше основной леммы. Теперь следует разобраться в том, как применять этот резуль тат к конкретным геометрическим задачам. Для возможности такого применения следует прежде всего ре шить соответствующую алгебраическую задачу. Это означает, что мы должны считать искомые точки (т. е. те, которые нужно постро ить) неизвестными и составить для них систему уравнений, исходя из условий задачи (в коэффициенты этих уравнений войдут числа, соответствующие данным точкам). После этого мы должны либо су меть записать корни уравнений (т. е. искомые точки) в виде неко торых выражений, содержащих в конечном числе операции сложения, умножения, деления и извлечения квадратного корня, примененные к первоначально заданным числам, либо установить, что таких вы ражений не может существовать. В первом случае мы сможем затем геометрически получить ответ на задачу, строя с помощью циркуля и линейки корни нашей си стемы уравнений. Гораздо интереснее второй случай, потому что мы сталкиваемся здесь с вопросом нового типа: как установить, что корни данной системы уравнений не принадлежат допустимому расши рению данного поля?
2.3 Алгебраические рассмотрения'). Ответ на поставленный вопрос не прост. Больше того, если не накладывать никаких ограничений на систему уравнений, которая может получиться в результате, то даже не удастся высказатг никаких общих соображений по этому поводу. Мы по этому наложим следующее условие на рассматриваемый класс задач: их решение должно сводиться к решению системы уравнений вида
г1 ~
(3)
. * )=о. J
п
где Xf—неизвестные точки, a F;—многочлены от переменных х,-, коэффи циенты которых нходят в поле К, соответствующее заданной первоначаль но системе точек. (Задачи трисекции угла и удвоения куба принадле жат к ЭТОМУ типу; задача квадратуры круга не принадлежит Об этом мы ещ скажем позже ) Если геометрическая задача правильш поставлена, в частности если начальных J энных достаточно, то сна должна допускать только конечное число ответов В алгебре доказывается, что тогда систему уравнений (3)
г
') Этот пункт рекомендуем при первом чтении стат! и пропустить и перейти сразу к п 2.4. Ущерба для понимания геометрической части статьи при этом не произойдет.