平面空间划分问题

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     平面或空间划分是一个很有意思的问题,关键是抓住精髓,就很容易理解。下面列举三个例子

1.n条直线划分平面

      若n条直线把平面最多划分为an,那么第n+1条直线,最多与前n条直线相交,有n个交点,把第n+1条直线分成了n+1个线段,每个线段把原来一个空间的分成了两个空间。

a_0=1

a_1=2

a_2=4

a_3=7

.............

a_{n+1}=a_n+n+1

最终推导得到:

a_n=\frac{(1+n)n}{2}+1

2.n平面划分三维空间

       若n个平面把三维空间最多划分为bn,那么第n+1个平面,最多与前n个平面相交,有n条直线。第n+1平面上有n条直线,相当于变为一个平面,n条直线可以划分为多少部分an。

 b_{n+1}=b_n+a_n

b_n=b_{n-1}+a_{n-1}=b_{n-1}+\frac{n(n-1)}{2}+1

3.圆划分平面

    平面上有n个圆,任何两个圆都相交但无3个圆共点,n个圆把平面划分多少个不连通的区域

    若n个圆把平面划分成an个区域,新加入的圆与其他n个圆都相交,则会有2*n个交点,把圆分成2*n段,每个段把原来的一个区域分成两个小区域

a_0=1

a_1=2

a_2=4

..........

a_{n+1}=a_n+2*n

a_n=n^2-n+2   n>=2

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