La racine cubique de 2

Le théorème de Pythagore nous permet d’obtenir facilement une construction géométrique de la racine carrée de 2 (il suffit de considérer la diagonale d’un carré de côté 1). Qu’en est-il de la racine cubique de 2 ? Ce nombre est la solution du superbe problème ci-dessous :

Les points (A,D,C) sont alignés et les points (A,F,E,B) sont alignés.

En fait, la racine cubique de 2 est un nombre non constructible à la règle et au compas d’après les travaux du mathématicien français Wantzel. La figure précédente est ainsi impossible à réaliser précisément à l’aide des instruments classiques de géométrie.

« Tout nombre constructible x est racine d’un polynôme à coefficients entiers et le degré du polynôme minimal admettant x comme zéro est une puissance de 2.« 

Théorème de Wantzel

Dans le cas présent, le polynôme minimal de la racine cubique de 2 sur le corps des réels est X^3-2 et son degré qui est 3 n’est pas une puissance de 2. D’après le théorème précédent, on peut conclure que la racine cubique de 2 n’est pas constructible à la règle et au compas. Comment montrer que la longueur DC de la figure précédente est bien la racine cubique de 2 ? La preuve est dans le fichier joint ci-dessous.

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