Una questione geometrica sulla trisezione dell’angolo può condurre a scoperte sorprendenti! Vi compaiono triangoli, trisettrici che sono mediane, l’angolo non costruibile di 20° e curve non ancora classificate?
Procuratevi un triangolo isoscele AMS. Volete dividere l’angolo SAM in tre angoli uguali? È facile: tracciate la circonferenza (C) di centro A, passante per S e M, di raggio R = AS = AM. Segnate poi su un righello due punti O e P distanti R, fate scorrere O sulla retta (AS) e P sulla circonferenza (C): quando il righello passa per M, l’angolo SOM triseca l’angolo SAM.
Osservate bene la figura. Troverete la dimostrazione usando soltanto il fatto che, in un triangolo isoscele, gli angoli alla base sono uguali e che la somma degli angoli di un triangolo è 180°.
Questa bella costruzione fu scoperta dai Greci, grandi amanti della trisezione; è infatti la proposizione VIII del Libro dei lemmi nelle Opere complete di Archimede. Ma, sebbene gli strumenti impiegati siano riga e compasso, non si tratta di una costruzione «con riga e compasso», poiché i punti O e P non sono costruiti mediante tracciamenti successivi di circonferenze e rette.
Facciamo ora variare l’angolo θ, mantenendo fissi i punti A e O: il punto M descrive allora una certa curva, la trisettrice di Maclaurin, definita e studiata nel 1742 da Colin Maclaurin (1698–1746). Una volta tracciata, questa curva permette di dividere in tre un angolo qualsiasi: è qui che si incontrano i limiti delle costruzioni con riga e compasso, e questa volta è l’algebra a venire in soccorso degli strumenti per scoprire nuove proprietà.