Квадратура круга

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Круг и квадрат одинаковой площади

Квадрату́ра кру́га — задача, заключающаяся в нахождении способа построения с помощью циркуля и линейки квадрата, равновеликого по площади данному кругу.

Наряду с трисекцией угла и удвоением куба, является одной из самых известных неразрешимых задач на построение с помощью циркуля и линейки.

Неразрешимость[править | править исходный текст]

Если принять за единицу измерения радиус круга и обозначить x длину стороны искомого квадрата, то задача сводится к решению уравнения: x^2=\pi, откуда: x=\sqrt{\pi}. С помощью циркуля и линейки можно выполнить все 4 арифметических действия и извлечение квадратного корня; отсюда следует, что квадратура круга возможна в том и только в том случае, если с помощью конечного числа таких действий можно построить отрезок длины \pi. Таким образом, неразрешимость этой задачи следует из неалгебраичности (трансцендентности) числа \pi, которая была доказана в 1882 году Линдеманом.

Однако эту неразрешимость следует понимать, как неразрешимость при использовании только циркуля и линейки. Задача о квадратуре круга становится разрешимой, если, кроме циркуля и линейки, использовать другие средства (например, квадратрису). Простейший механический способ предложил Леонардо да Винчи[1]. Изготовим круговой цилиндр с радиусом основания R и высотой \frac {R} {2}, намажем его чернилами и прокатим по плоскости. За один полный оборот цилиндр отпечатает на плоскости прямоугольник площадью \pi R^2. Располагая таким прямоугольником, уже несложно построить равновеликий ему квадрат.

Приближённое решение[править | править исходный текст]

Диагональ искомого квадрата приближённо равна 2,5 радиусам круга. Построив квадрат со стороной указанной длины и взяв половину его диагонали, получим сторону искомого приближённого квадрата[2].

Метафора «Квадратура круга»[править | править исходный текст]

Математическое доказательство невозможности квадратуры круга не мешало многим энтузиастам тратить годы на решение этой проблемы. Тщетность исследований по решению задачи квадратуры круга перенесла этот оборот во многие другие области, где он попросту обозначает безнадежное, бессмысленное или тщетное предприятие. См. также Вечный двигатель.

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Александрова Н. В. История математических терминов, понятий, обозначений: Словарь-справочник, изд. 3-е. — СПб: ЛКИ, 2008. — С. 71. — 248 с. — ISBN 978-5-382-00839-4
  2. Можно ли построить квадратуру круга?

Литература[править | править исходный текст]