三等分角问题(problem of trisection of an angle),理学-数学-几何学-欧几里得几何学-尺规作图-三等分角问题,古希腊几何作图的三大问题之一,即只用(无刻度的)直尺和圆规将一个任意角三等分。用直尺和圆规可以二等分一个任意角。将90°、135°、180°角三等分也不难,但是用尺、规三等分60°角是不可能的。这个事实直到1837年由P.L.万茨尔首先证明。图1 三等分角(尺规作图)利用直尺和圆规,只能作出已知线段经过有限次的加、减、乘、除和开平方得到的线段。设,则由3倍角的余弦公式得知:。如图1,设,从点向作垂线,垂足为,则:。上面的方程成为:。取,则得:。此方程有正根,但是它不能写成平方根的表达式,因此不能用尺规作图得出。图2 阿基米德的三等分角方法若不限于尺规,阿基米德曾找出三等分任意角的巧妙方法:如图2,设直尺的一端为,在直尺上添加一点。设要三等分的角是。以为中心,以为半径作半圆弧交角的两边为。让直尺的端点在的延长线上移动,同时让点在半圆弧上移动。当直尺经过点时,连接,则所得的。