n条直线两两相交有多少个三角形,直线两两相交围成三角形个数

首页 > 教育 > 作者:YD1662023-04-19 12:19:48

问题引入

 平面上有n条直线两两相交,但没有三条直线交于一点。问这n条直线把平面划分成多少个区域?

分析:当我们遇到一个较为复杂的数学问题时,往往想起与它类似的问题,类似的形式,类似的解法等等,并联想起与它相应的定理,相应的公式,相应的法则等,从而把所遇到的问题与联想起的问题进行比较。通过类比推理的思考方法,将所遇到的问题进行等效"转化",向想起的问题"靠拢",又将联想起的类似的方法"移植"到所遇到的问题上。因此在解决直线分平面的问题时,我们可通过类比和联想,从点分直线的情况出发来探索直线分平面的问题。

n条直线两两相交有多少个三角形,直线两两相交围成三角形个数(1)

解:首先我们来考虑点分直线的问题。设一直线上的n个点能将直线分成an个部分,那么容易得到an=n 1。

接着我们再来研究直线分平面问题。平面上有n条直线,其中任何两条不平行,任何三条不共点,设这n条直线将平面分成bn个部分,在观察的基础上进行归纳可知,第k+1条直线与前k条直线均相交得k个交点,由前面点分直线的情形可知,该直线被k个交点分成k+1段,而其中每一段都把平面上的每一个区域分成两个区域,所以平面部分应增加(k+1)块。由此可得递推关系式为

n条直线两两相交有多少个三角形,直线两两相交围成三角形个数(2)

  所以,当k=1时,b₂-b₁=2,

  当k=2时,b₃-b₂=3,

  当k=3时,b₄-b₃=4,

  …

  当k=n-1时,bn-bn-1=n,

  把以上n-1个式子相加得:

  (b₂-b₁)+(b₃-b₂) (b₄-b₃)+…+(bn-bn-1)

  =2+3+4+…+n,

  则: bn-b₁=2+3+4+…+n,

  即:bn=2+2+3+4+…+n。

  

n条直线两两相交有多少个三角形,直线两两相交围成三角形个数(3)

  因此n条两两相交,且没有三线交于一点的直线可把平面分成

n条直线两两相交有多少个三角形,直线两两相交围成三角形个数(4)

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