* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
КЛАССИЧЕСКИЕ
ЗАДАЧИ
221
З а д а ч а 1. Задан куб (длиной своего ребра). Требуется по строить другой куб (т. е. его ребро), объем которого вдвое больше объема данного куба. Начало исследования очевидно. Даны две точки (ребро куба). Как обычно, принимаем их за точки 0 и 1 на комплексной плоскости. Длина ребра удвоенного куба равна вещественному значению 2; для построения точки jjJ/2 мы должны изучить многочлен х* — 2. Степень его равна трем, и если он неприводим над основным полем K=Q(i) (Q—поле рациональных чисел), то задача удвоения куба неразрешима. Докажем, что многочлен х*—2 действительно непри водим. Если бы многочлен х* — 2 был приводим над полем (?(/), то один из множителей обязательно был бы первой степени. Если бы соответствующий корень не был вещественным, то выделился бы и другой множитель первой степени с сопряженным корнем, а остав шийся третий множитель был бы линейным и имел бы уже вещест венный корень. Это рассуждение применимо к любому многочлену третьей степени с вещественными коэффициентами: если такой многочлен приводим над полем Q(i)> то один из множителей линеен и имеет вещественный, а следовательно, даже рациональный корень. Но многочлен X —2 не имеет рационального корня, потому что единственное вещественное значение \ / 2 иррационально. Напомним доказательство этого факта. Допустим, что jJ/2 = p q, где р, q — взаимно простые целые числа. Тогда p* = 2q*, так что число р должно быть четным; пусть p = 2p тогда 4pJ = 0* и, следовательно, число q тоже должно быть четным, а это про тиворечит тому, что р и q взаимно просты. Интересно, что на последней стадии решения геометрической задачи нам пришлось воспользоваться даже чисто арифметическими соображениями, хогя пока и не очень сложными! 3.2. Трисекция угла. 3 а д а•I а 2. Мая 'угол <р; построить 1 угол -g- ф. Задать угол ф — значит задать три точки: точку 0 — его вершину, точку 1 на одной из сторон, кото рую мы примем за вещественную ось, и точку 2\ лежащую на дру Рис. 9. гой стороне и имеющую модуль \z\ = 1 (рис. 9). О «евилно, z= соэф -f-isinф. Таким образом, поле К соответствующее заданной системе точек, имеет вид
s v ъ