用反证法:
假设能在一个圆内尺规作出正七边形,如下图:
为了作出图中的正七边形,就必须作出 [正七边形的边长]
由图可知:[正七边形的边长] = 2×[外接圆的半径]×sin(π/7)
其中,[外界圆的半径] 是由我们自己规定的,为已知量
所以,为了作出 [正七边形的边长],就必须作出 sin(π/7)
为此,我们可以先作出 cos(2π/7),然后用三角函数转换公式得出 sin(π/7)
设方程 f(x) = x^3 + x^2 - 2x - 1
其中,cos(2π/7) 是 f(x)=0 的一个解,所以 cos(2π/7) 是 [三次方根] 的形式;
但是,尺规作图只能作五种运算:加、减、乘、除、开平方;
通过以上五种运算,无论如何都得不出 [三次方根] 的形式;
也就是说,尺规作图无法作出 [三次方根] 的量;
所以,cos(2π/7) 无法被作出;
因此,sin(π/7) 也就无法被作出;
进而,[正七边形的边长] 也因此无法作出;
最终,正七边形无法作出;
这就是证明的大体思路
(如果要详细严谨过程的话,要写 3 页多纸,但那有点不必要,毕竟理解了思路就好)
尺规作图正七边形可以通过四边形和五边形交点来完成,图中交点连线指向七边形第三点,
呵呵,已有人答了