平面上にどの2本も平行でなく、どの3本も1点で交わらないn本の直線がある。
これらの直線が平面をAn個の部分に分けているとする。
① A1,A2、A3,A4を求めよ。
② Anを求めよ。
の問題が分かりませんでした。
解答をよろしくお願いします。
★完全解答希望★
平面上にどの2本も平行でなく、どの3本も1点で交わらないn本の直線がある。
これらの直線が平面をAn個の部分に分けているとする。
① A1,A2、A3,A4を求めよ。
② Anを求めよ。
の問題が分かりませんでした。
解答をよろしくお願いします。
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A_(1)=2 , A_(2)=4 , A_(3)=7 , A_(4)=11
n+1 本目の線mは、それまでに存在する n 本の線と
n 個の点で交わる。その交点で直線mはn+1個の
線分と半直線に分けられるため、平面はn+1個増える。
よって、以下の漸化式が成り立つ。
A_(n+1)=A_(n)+(n+1) , \(A_{1}\)=2
あとはこれを解く。
n≧2 において
A_(n)=2+Σ_(k=1)^(n-1) (k+1)=2+\(\frac{1}{2}\) n(n-1)+n-1
=(\(n^{2}\)+n+2)/2
これは n=1 でも成り立つ。
よって A_(n)=(\(n^{2}\)+n+2)/2
<質問3079>をご覧ください。
① 図を書いて、分けられた部分を数えればいいと思います。
今すでに、n本直線が引いてあるとすると、
An個の平面があることになります。
ここで、n+1本目の直線を引くと、
新たな平面が、n個増えることになります。
(なぜなら、その直線の通過する平面はn個で
それらの平面を\(\frac{1}{2}\)するからです。)
よって、An+1=An+n
(1) A1=2(書いてみてください)
A2=A1+2
=4
A3=A2+3
=7
A4=A3+4
=11
(2) An+1=An+n,A1=2なので、
この漸化式を解きます。
An+1-An=nなので、
初項2、公差kの階差数列なので
n≧2の時
n
An=A1+∑k
k=1
=2+n(n+1)/2
=(\(n^{2}\)+n+2)/2