这个正多边形需要哪些扩张次数?
把 17 换成 19,轮廓几乎没变,代数条件却变了。用素因子分解追踪这次变化。
圆和顶点只是数值绘制的示意图,并非尺规作图步骤。能否用尺规得到它,要看右侧的域扩张条件。
分解 n,核对 φ(n)
点一个素数幂,查看它怎样贡献欧拉函数的因子。
为什么这里的次数条件也充分?
圆分扩张 ℚ(ζₙ)/ℚ 的群是 (ℤ/nℤ)×,它是阿贝尔群。若 φ(n) 是 2 的幂,实子域 K = ℚ(ζₙ+ζₙ⁻¹) 的 Galois 群也是 2-群;逐级取指数为 2 的子群,Galois 对应便给出 K 内的实二次塔。余弦由此可构造,正弦再由平方根得到。
这是圆分扩张额外结构带来的结论。对一般代数数,只知道最小多项式次数是 2 的幂,不能直接保证它可尺规构造。
把“看起来相近”拆开
比较 :同样只出现奇素数 3,为什么重复一次就失败?再比较 ,检查 p−1 的分解。每次切换后,点对应素数幂,把障碍所在的因子说出来。