解法:高斯–旺泽尔定理:借助分圆域的正多边形可作图性
通俗地说
把 个根分成两组 个之后,高斯只需重复同样的技巧:把每个 元组再分成两个 元组,它们的和与积同样可以由前一阶段的数算出,从而给出更多普通的二次方程。接着用同样的方法把每个 元组分成两个 元组。最后,把每个 元组拆成它各自的两个单独的根。
每一次拆分都是一个二次方程——一次开平方——因为指数(的幂)的加倍结构在每个尺度上都持续有效。四轮减半就把 个根变成了 个,所以整座塔恰好由四个平方根层层叠加而成。
详细分析
第2步用到的和与积的论证,在每个规模上都会重复。把 与 (各是 个根之和)分成四个 项周期,得到的和与积都可以用 及有理数表示,因此每一对 项周期都在 上满足一个二次方程。把这些 项周期再分成 项周期时,同样的论证再重复一次,而把 项周期(例如 )分成各自的两个根 与 ,就完成了整座塔(Gauss 1801, Disquisitiones Arithmeticae, Art. 354–361)。
这样就得到一个域塔 ,每一步添加一个平方根,故对 有 。由塔定律,,与第1步中分圆方程的次数一致——这是作图已经完成、没有多余步骤的一个一致性检验。
由于塔的每一阶段都是二次扩张,而二次扩张(正如用于三等分角和倍立方的一般理论中那样)恰好对应于尺规作图的一步,所以 ——从而正 边形——是可作图的。