尺規作圖
把線段 n 等分(dividing a segment into n equal parts)
把線段對半切很容易——二等分就好。但假設你要把 AB 切成相等的 5 段,或 7 段,或任意 n 段,卻完全不准量它的長度。反覆二等分只能給你二分之一、四分之一、八分之一;永遠造不出五分之一。聰明的解法不用弧,改用平行線。
從 A 以任意方便的角度向側邊畫一條射線。把圓規張到「任意」固定寬度,沿著那條射線量出 n 個等距記號,稱為 P_1, P_2, ..., P_n;因為每一跳都是相同的圓規寬度,它們等距,儘管實際長度無關緊要。把最後一個記號 P_n 連到端點 B。接著,過 P_1, ..., P_(n-1) 各作一條平行於 P_n B 的直線。根據分點線段定理,這些平行線把 AB 切成相等的 n 段。訣竅在於:斜射線上的等距間隔,藉由平行線轉移成 AB 上的等距間隔。
這是相似三角形的優美應用:平行線造出層層相似的三角形,比例邊就替你完成分割。它對任意 n 都成立,這很驚人——但它並不牴觸那些不可能性結論。把「線段」分成 n 等長永遠可行;把「角」分成 n 等分卻是另一個遠為困難的問題,對一般角在 n = 3 時就已失敗。
把 AB 切成 5 段:從 A 畫一條斜射線,量出 5 個相等的圓規寬度得 P_1..P_5。把 P_5 連到 B,再過 P_1..P_4 作平行於 P_5 B 的直線;它們把 AB 切成相等的 5 段。
斜射線上的等距步距,藉平行線帶回,把 AB 均分——這是相似三角形的實際運作。
把線段分成 n 等長對每個 n 都永遠可行。別把它和把角分成 n 等分混為一談,後者一般不可能——三等分任意角就已經辦不到。
又称
另见