蓝桥杯真题:平面分割

蓝桥杯真题:平面分割_第1张图片

 第一次做几何题:

看到了一篇十分好的推导,原文请见:

第十一届蓝桥杯A组省赛平面分割_Alan_Lowe-CSDN博客_蓝桥杯平面分割

也有一个小的公式总结,原文请见:

【蓝桥杯】平面分割_木又可可的博客-CSDN博客_蓝桥平面分割

推导的过程是用递归来看的:

直线

首先只考虑直线,设f(n)代表n条直线可以把平面分割成最多平面个数

很容易想到f(1)=2。f(2)=4,即两条直线相交,f(3)=7,即一条线和另外两条已存在直线相交于原来不同的两点。

能用出递归的思想是基于这样一个数学规律:对于第n条直线,我们最多能让他与前边的n-1条直线有n-1个新的交点,而多产生的平面数就是这条直线被分割成的段数n-1+1=n个

所以有这样的公式:

f(n)=f(n-1)+n=f(1)+2+...+n=1+(1+n)*n/2

圆:

设g(m)是m个圆最多将平面划分成的平面个数,我们有g(1)=2,g(2)=4,g(3)=8,这里的规律是,第m个新加入的圆与之前的m-1个圆最多有2(m-1)个交点,而新产生的平面数是2(m-1)个,所以有这样的推断:

g(m)=g(m-1)+2(m-1)=g(1)+2(1+...+m-1)=2+m(m-1)

直线和圆:

设h(n,m)是n条直线和m个圆最多将平面分割成的平面个数,由前面的推导我们知道:

h(0,m)=2+m(m-1)

那么加一条直线呢?直线最多和m个圆有2(m-1)个交点,被分割成2m-1条线段和两条射线,增加2m个平面,

h(1,m)=2+m(m-1)+2m

如果再往里边加一条呢?除了新增加的2m,这条直线和原来的那n-1条直线又会产生新的n个平面

所以有如下的推导:

h(n,m)=2+m(m-1)+2m+(2m+n+...2m+2)

        =1+m(m-1)+2mn+(1+n)n/2

最后直接带公式得到答案:1391

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