計(jì)數(shù)之歸納法練習(xí)一
對于比較復(fù)雜的問題,可以先觀察其簡單情況,歸納出其中帶規(guī)律性的東西,然后再來解決較復(fù)雜的問題。
習(xí)題1:10個(gè)三角形最多將平面分成幾個(gè)部分?
解:設(shè)n個(gè)三角形最多將平面分成an個(gè)部分。
n=1時(shí),a1=2;
n=2時(shí),第二個(gè)三角形的每一條邊與第一個(gè)三角形最多有2個(gè)交點(diǎn),三條邊與第一個(gè)三角形最多有2×3=6(個(gè))交點(diǎn)。這6個(gè)交點(diǎn)將第二個(gè)三角形的周邊分成了6段,這6段中的每一段都將原來的每一個(gè)部分分成2個(gè)部分,從而平面也增加了6個(gè)部分,即a2=2+2×3。
n=3時(shí),第三個(gè)三角形與前面兩個(gè)三角形最多有4×3=12(個(gè))交點(diǎn),從而平面也增加了12個(gè)部分,即:
a3=2+2×3+4×3。
……
一般地,第n個(gè)三角形與前面(n-1)個(gè)三角形最多有2(n-1)×3個(gè)交點(diǎn),從而平面也增加2(n-1)×3個(gè)部分,故
an=2+2×3+4×3+…+2(n-1)×3
=2+[2+4+…+2(n-1)]×3
=2+3n(n-1)=3n2-3n+2。
特別地,當(dāng)n=10時(shí),a10=3×102+3×10+2=272,即10個(gè)三角形最多把平面分成272個(gè)部分。