直線,折線,封閉曲線,平面分割區域問題

2021-07-05 01:32:02 字數 1813 閱讀 2754

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這類問題一般都有固定的公式,告訴大家乙個技巧:二維的一般是an^2+bn+c,

三維的一般是an^3+bn^2+cn+d.

用待定係數法求出各個係數就ok了,不用想破腦筋找規律。。。。。。 0rz…..此乃神人

直線切割平面

當乙個平面上沒有直線的時候,可以看成被分成了1份;

有1條直線的時候,沒有結點,多了

1部分; 有2

條直線的時候,多了

1個節點,多了

2部分; 有3

條直線的時候,多了

2個節點,多了

3部分;

······

第n條直線 0

1234

增加節點數00

234增加區域數11

234也可以理解為當新增第i

條直線的時候,最多可以穿過

i-1條直線,將新的直線分成

i份,而這

i份可以將

i個部分分成

2i份,也就是多了

i各部分。

於是,a[i]=a[i-1]+i;

a[0]=1;

數學公式可以寫為n =1+1+2+3+4+

···+i

=i*(

i+1)

/2+1

v型折線切割平面

(1)第一種思路

折線個數01

23增加節點數00

48增加部分數11

59因為折線的原因,每次新增折線的時候有折點的那部分不會增加分割部分,也就是有幾個節點就會多出幾個部分,而且和折點部分還會再多出乙個,也就是

a[i]=2*2*(i-1)+1+a[i-1];

a[0]=1;

數學公式

第n條折線增加

2*2*(i-1)+1,

第n條折線是分割的部分為n=(

1+4*n-3

)*n/2+1=2n^2-n+1。

(2)第二種思路

把折線看成兩條相交的直線,而每次增加直線的時候都會因為折點而少2

個分割部分,於是第i條折線時,n=2i(2i+1)/2-2i+1=2n^2-n+1.

閃電型折線切割平面

與上述內容基本相同,第一種思路a[i]=a[i-1]+9(i-1)+1;a[0]=1;數學公式n=(9(i-1)+2)*n/2+1

第二種思路n=3n(3n+1)/2-5n+1

封閉曲線切割平面

因為是封閉曲線,每次切割時要與之前所有的曲線相交,也就是第i個曲線會與i-1個封閉曲線相交,有2(i-1)個交點,多產生2(i-1)個分割部分。

a[i]=a[i-1]+2*(i-1)

a[0]=1

a[1]=2

數學公式n=2*(n-1)*n/2+2

=n^2-n+2

平面切割空間

第i個平面切割i-1個平面,最多與i-1個平面相交,產生i-1條交線,乙個平面將原有空間分成兩個部分,增加乙個新的部分,由前面的結論可知,i-1條交線會將這個平面分成

i*(i-1)/2+1份,於是可知,第i個平面會增加i*(i-1)/2+1部分的空間。記b[i]=i*(i-1)/2+1;a[i]=a[i-1]+b[i];a[0]=1;b[0]=0;a[1]=2;b[1]=1;a[2]=4;b[2]=2;

數學公式為n=(2*1+3*2+4*3+···+i*(i-1))/2+(i-1)+2==(i^3+5i)/6+1

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