例1.平面上有n条直线,它们中任意两条都不平行,且任意三条都不交于一点。这n条直线可以把平面分割成多少个部分?
此问题的变例(即特殊情况):
变例1:十刀最多可以把一张饼分成多少块?
变例2:一个圆形纸片,切100刀,最多可以将它分割为多少块?
对变例2 ,我们首先猜测其结论:
令S1,S2,……,Sn分别表示将圆形纸片切一刀,二刀,……,n刀所得块数,则有
S1 =2=1+1
S2 =4=1+1+2
S3 =7=1+1+2+3
S4 =11=1+1+2+3+4
……
Sn=1+1+2+3+4+……+n=1+(n+1)·n
∴当n=100时,有S100=1+(100+1)·100=5051(块)
解:设bn表示一条直线被n个不同的点分割后所得的分段数,则有bn=n+1.
设an-1 为平面被符合条件的n-1条直线分割成的部分数,则当平面上插入符合条件的第n条直线时,前 n-1条直线与第n 条直线相交于n-1个不同的点,这n-1个点分第n条直线为bn-1段,而每一分段恰分平面上一个已存在的部分为两个部分,于是,有:
an =an-1 +bn-1 (n>1,n∈N)
又: bn-1=n
∴ an=an-1+n=an-2+ ( n-1)+ n =……
=n+( n-1)+( n-2)+……+2+a1
又:a1=2=1+1
∴an=n+( n-1)+( n-2 )+ ……+2+1+1
posted on 2011-10-29 00:56
刘聪 阅读(110)
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