关于分割平面问题

今天学习了关于直线分割平面的一些东西。怕不写下来过几天还会忘记-_-||

推荐:http://blog.csdn.net/wu_lai_314/article/details/8219236他讲的很好。

一:

求n条直线最多将平面分割成几个区域。(简单重要)

设n-1条直线最多将平面分割成f(n-1)个区域,那么第n条直线与前n-1条都相交时f(n)最大。

此时有n-1个交点,即前n-1条直线将第n条直线截成了(n-2)条线段和两条射线。

由于图中每增加一条线段或一条射线就会将某一个区域分割成两个,所以加上第n条直线时f(n)=f(n-1)+n-2+2;

已经得到了通项公式,累加求和可得f(n)=n*(n+1)/2+1;

二:

类似的还有封闭曲线分割平面,折线分割平面,分析方法都同上,以后有空再详写吧。

这里先给出公式:

折线分割:f(n)=2*n^2-n+1;

封闭曲线分割(两条曲线之间有两个交点):f(n)=n^2-n+2;

三:

平面分割空间问题:

类比第一种,设n-1个平面最多将空间分割成f(n-1)个区域,那么第n个平面与前n-1个平面的交线两两相交时f(n)最大。

简单理解一下:

第n个平面上一共有n-1条交线,设这n-1条交线将平面分割成x(n-1)块。

每多一个平面,原来的某个区域就被该平面分割成两个区域。即f(n)=f(n-1)+x(n-1);

由第一种情况可知,当这n-1条直线两两相交时,x(n-1)最大,为x(n-1)=n*(n-1)/2+1;

到此可得出通项公式:f(n)=f(n-1)+n*(n-1)/2+1;

累加求和可得f(n)=(n^3+5*n)/6+1;

如果第一次上来就接触第三种情况可能很难分析出来,但是将问题退化成第一种,然后再推到第三种,就好理解很多。

原文地址:https://www.cnblogs.com/yijiull/p/6629595.html