回復 12# zero 的帖子
10. 空間中10個相異平面,最多能將空間分割成幾個區域 ?
答 : 176
採取遞迴想法時,可依序由一維二維三維來看這個問題 :
一維 : \(n\) 個點最多可以將一直線分成幾段 (包含射線與線段) ? 以下用 \(a_n\) 表示
則有 \(a_1=2, a_2=3, a_3=4,...,a_n=a_{n-1}+1\)
而得到 \(a_n=n+1, n=1,2,3,...\)
二維 : \(n\) 條直線最多可以將一平面分成幾個區域? 以下用 \(b_n\) 表示
則有 \(b_1=2, b_2=4, b_3=b_2+a_2=7, b_4=b_3+a_3,..., b_n=b_{n-1}+a_{n-1}\)
因為每多1條線就可以與前面的 \(n-1\) 條線最多交於 \(n-1\) 點
而這 \(n-1\) 點可以將這條新加上去的直線最多切成 \(a_{n-1}\) 段,因此多了 \(a_{n-1}\) 個區域
最後由遞迴關係得到 \(b_n=\frac{n(n+1)}{2}+1, n=1,2,3,...\)
三維 : \(n\) 個平面最多可以將一空間分成幾個區域(塊)? 以下用 \(c_n\) 表示
則有 \(c_1=2, c_2=4, c_3=c_2+b_2=8, c_4=c_3+b_3,..., c_n=c_{n-1}+b_{n-1}\)
因為每多1個平面就可以與前面的 \(n-1\) 個平面最多交於 \(n-1\) 條線
而這 \(n-1\) 條線可以將這個新加上去的平面最多切成 \(b_{n-1}\) 個區域,因此多了 \(b_{n-1}\) 個區塊
最後由遞迴關係得到 \(c_n=\frac{n(n^2+5)}{6}+1, n=1,2,3,...\)
所求即為 \(c_{10}=176\)
至於速算法可以畫圖一一對應說明! (但感覺用遞迴比較嚴謹)
[ 本帖最後由 Joy091 於 2011-8-11 04:20 PM 編輯 ]