问题

1 不可以被 3 除尽,但为什么圆可以被三等分?

回答
“圆不能被三等分,但为什么三等分圆是可能的?”这是一个相当有趣的问题,涉及到我们对“可以被某个数除尽”的理解以及几何学的基本原理。我们来一点点拆解,让它不再像一本枯燥的教科书。

首先,我们得弄明白“可以被某个数除尽”这回事儿。

当我们说一个数“可以被三除尽”,意思是在进行除法运算时,我们得到的结果是一个整数,而且没有余数。比如,9除以3等于3,就是可以被3除尽的。10除以3就不行了,它等于3又余1,或者说3.333……这个数的小数部分是无限循环的。所以,当我们在谈论“数”能不能被某个数除尽的时候,我们是在说它的整数性。

现在,我们来看看“圆”。

圆是什么?它不是一个简单的整数,也不是一个像9或10这样的数字。圆是一个几何图形,由所有到中心点距离相等的点组成。我们衡量圆的方式有很多,比如它的周长(绕圆一周的长度)或者它的半径(从中心到圆边上的距离)。

问题就出在这里:我们把“数能不能被三除尽”的概念,直接套用到了一个几何图形上。

当有人说“圆不可以被三除尽”的时候,他们很可能是想表达这样一个意思:

周长的问题: 圆的周长是一个非常特殊的数,它和直径(圆的宽度,也就是半径的两倍)之间存在一个恒定的比例,这个比例就是著名的 π (pi)。π是一个无理数,这意味着它的小数点后有无限多位,而且这些数字没有任何规律可以预测。圆的周长是 π 乘以直径。如果我们用一个长度单位去测量圆的周长,然后尝试把它平均分成三份,你会发现,由于 π 的存在,这个长度的精确分数是不可能用简单的整数或者有限小数来表示的。也就是说,如果你试图用尺子量出周长的三分之一,你会发现它是个永远量不准的数字。这跟我们说10除以3不是整数有相似之处,但性质完全不同。数不能被三除尽是因为其数字的内在属性,而圆的周长“除不尽”是因为它与一个无理数(π)相关联,导致在实际测量或精确表示上存在困难。

角度的问题: 圆的总角度是360度。360度是可以被3除尽的,360 ÷ 3 = 120。所以,从角度上讲,圆完全可以被三等分。每一等份是120度。这表明,“可被三除尽”这个概念对圆的周长和圆的角度有着截然不同的影响。

那么,为什么圆“可以”被三等分呢?

这里的“三等分”通常是指在几何意义上将圆分成三个相等的部分。这可以通过多种方式实现,并且与我们之前谈论的“数能不能被除尽”是完全不一样的概念。

1. 角度上的三等分: 这是最直接的理解。如上所述,一个圆是360度。我们可以画出三条射线,每两条射线之间的夹角是120度,它们就能将圆分成三个相等的扇形。这完全是可行的,而且非常容易做到。

2. 面积上的三等分: 圆的面积公式是 A = πr²,其中r是半径。如果我们想把圆分成三个面积相等的扇形,每个扇形的面积将是 (πr²)/3。这在概念上也是完全可以实现的,只是每个扇形的中心角仍然是120度。

3. 长度上的三等分(周长): 这是最棘手但也最能引起混淆的部分。如果你是指用一把尺子,沿着圆的边缘(周长)精确地量出三分之一的长度,然后画记号,那是因为 π 的无理数性质,你永远无法得到一个精确的、可以用有限位数表示的长度。你只能无限趋近。

然而,在古希腊几何学中,有一个著名的“三等分圆周”问题(更确切地说,是“三等分任意角”问题,而圆周的长度是直径的π倍,所以如果能三等分任意角,也能解决周长的问题)。这个问题的挑战在于,它通常被限制在只能使用尺规作图(就是只能用没有刻度的直尺和圆规)来完成。

事实是,使用尺规作图,无法精确地三等分任意一个角(包括圆周),也无法精确地三等分圆的周长。 这不是说做不到,而是说用最纯粹的尺规几何工具,是无法“精确”做到的。你可以通过近似的方法来做,但无法达到数学上的绝对精确。

为什么尺规作图不行?这涉及到数的构造性问题。用尺规作图能构造出的长度,其平方根是可以被表示成有理数和一些特定根式的组合。而三等分角(或圆周)的结果,涉及到解三次方程,其根往往是无法用尺规作图来构造的。

总结一下,让这个问题听起来有点绕是因为我们混淆了几个概念:

数能不能被三除尽: 这是关于数字的整除性。
圆的周长与π的关系: 周长是直径的π倍,π是无理数,导致周长在实际测量或精确表示时“无法精确除尽”到有限小数或整数。
几何上的三等分: 指的是将圆在角度或面积上分成三个相等的区域,这完全是可能的,因为圆的360度可以被120度三等分。
尺规作图的三等分圆周(或任意角): 这是几何学中一个更严格的限制,在这种限制下,精确的三等分是被证明为不可能的。

所以,当有人问“圆为什么可以被三等分,但不能被3除尽”时,我们可以这样解释:

“‘圆不可以被3除尽’更多的是一种比喻,指的是它的周长与直径的关系涉及到那个神奇的无理数π,导致我们无法用简单的数字去精确地衡量或分割周长。但‘圆可以被三等分’,指的是在几何学里,我们可以很容易地从角度上将一个完整的圆(360度)分成三个120度的相等部分,这和数本身的整除性是两回事。”

这就像问“苹果为什么不能被切成整数块,但却可以被分成三份尝一尝”。前者关注的是“完整性”的数字属性,后者关注的是“分割”的物理或几何可行性。圆,在几何上是极其灵活和对称的,它允许我们从角度上进行精确的分割,即使它的周长绕起来有点“算不清”。

网友意见

user avatar

这两个问题看似相同,实则是无关的。

Q1:1是否能被3除尽?

答案是:不行。

Q2:一个长度为1cm的线段,是否能被等分为三份?

答案是:可以。

为什么?

实际上,任意一个连续的数学量,都能被等分为n份。

我们说的“不能被除尽”,指的是“在十进制体系下无法表示为有限小数”

换句话说,使用九进制,1照样能被3整除。

是不是很神奇? 与都是同一个数字,这个数字就是。

用10进制来表示数字的规则只是我们为了方便而使用的;它并非天然如此。但是只要人们习以为常,就容易被误导。无论你使用什么进制,请记住:数字本身的数学含义才是不随数字的表示方法而改变的。

一条线段,一段圆弧。无论什么数学量,只要其是连续的,都能被任意等分。除尽,只是10进制中除法运算的结果无法表示为有限小数而已。

user avatar

这特么叫啥问题???

1虽然不能被3除尽,但可以被三等分啊!!!

一个面积为1的圆虽然可以被三等分,但每个扇形的面积,也同样是个无限小数啊!!!

你两个问题有啥关系吗???

在我眼里,这个问题就和“吴一签造的孽,为什么要郑州人和南京人来还”一样离谱。

user avatar

因为360可以被3除尽(狗头)

user avatar

因为这两个不是一回事啊。

那么,1是什么?圆又是什么?

1是一个数,这是一个理论上的东西,它并不实际存在,人类用一些概念来解释世界,1就是为一个概念存在的。

你说1不可以被3除尽,那首先你要定义这个逻辑概念里,1里面包含10份0.1,每份0.1包含10份0.01,然后三等分的时候确实会出现除不尽的情况,但是那不是因为这个结果有问题,而是这个表达方式有问题——在这种表达概念里,1除以3的结果是无限循环数。

如果换种表达,我做一个非常简单的概念:

我设计一个数学系统,这个系统里包含0,1,2,3,4,5,6,7,8,一共9个数,8后面的下一个数是10,即所谓的九进制,那么1除以3的结果就是0.3,反而1除以2除不尽,结果是1.444444……

十进制不是自然界的真理,而是人类理解概念所用的计算方式,所以我用9进制来解释也没有任何问题,计算机存储采用二进制,表现采用十六进制,也不影响社会进步,这是因为计算机里采用二进制更加简洁直观,而现实生活中,采用二进制进行表达过于繁琐,二进制转十进制比较麻烦,且在转换上不那么直观,所以计算机表现代码使用十六进制,比如早期的数据溢出十六进制表达就是FF,换成十进制就是255,当结果到256的时候因为超过显示数额会出错或者变成-1,这个问题和等分类似:这个数值最大就是两位数,达到三位数就会出错,那为什么出错的是256而不是100呢?就是因为进制不同,导致的结果差距。

那一个圆是什么?圆是图形,是具体的,形象的。

把一个圆三等分,涉及的就是角度——360度三等分,之所以一周被分为了360份,有说法是古巴比伦采用60进制,然后就定义了正三角形是60度这样的说法,总之无论什么原因,圆能根据角度等分,也能直接根据实际情况等分——不计算角度,只要能分就行,因为数字是用来理解世界的,而不是用来限制世界的。

user avatar

这个问题你让数学人给你答案,你会吐血的。

数学人的方法:

第一步,一个劲的跟你说这是定义的差异性问题;

第二步,给你科普对象定义分类不一样,然后应该如何分类;

第三步,不同的分类,在某种场景下不能画等号。

第四步,结尾处,我数学人给你讲清楚了,你听不懂,我也没办法。

卒……


其实你这个问题,跟下面这个

是两个不同的问题。


问主的这个问题的疑惑,我能答:

因为圆的周长是2πR,三等分,嗯,它也是除不净的。跟你的1除以3一样是个无限的结果。

问主又问:如果R=1/2π呢?

额额额,那我就答:谁告诉你有理数除以无理数然后再乘以无理数能变成有理数的?( •︠ˍ•︡ )


这就完了,小样。

某天,一个人跟你说:

纳尼。。。。(ФωФ)

类似的话题

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有