博客
关于我
强烈建议你试试无所不能的chatGPT,快点击我
线分割平面与平面分割空间问题
阅读量:5825 次
发布时间:2019-06-18

本文共 1656 字,大约阅读时间需要 5 分钟。

由这一题可以推一类的问题,首先由直线划分区域到折线划分区域,再延伸到封闭图形划分区域,

最后在推广为平面划分空间的问题。

(1) n条直线最多分平面问题

题目:n条直线,最多可以把平面分为多少个区域。

解析: 可能你以前就见过这题目,这充其量是一道初中的思考题。

但一个类型的题目还是从简单的入手,才容易发现规律。
当有n-1条直线时,平面最多被分成了f(n-1)个区域。
则第n条直线要是切成的区域数最多,就必须与每条直线相交且不能有同一交点。
这样就会得到n-1个交点。这些交点将第n条直线分为2条射线和n-2条线断。
而每条射线和线断将以有的区域一分为二。这样就多出了2+(n-2)个区域。
故:f(n)=f(n-1)+n
f(n-1)=f(n-2)+n-1
……
f(2)=f(1)+2
因为,f(1)=2
所以,f(n)=n*(n+1)/2 + 1

(2) 折线分平面(hdu2050)

解析:根据直线分平面可知,由交点决定了射线和线段的条数,进而决定了新增的区域数。

当n-1条折线时,区域数为f(n-1)。为了使增加的区域最多,
则折线的两边的线段要和n-1条折线的边,即2*(n-1)条线段相交。
那么新增的线段数为4*(n-1),射线数为2。
但要注意的是,折线本身相邻的两线段只能增加一个区域。
故:f(n)=f(n-1)+4*(n-1)+1
f(n-1)=f(n-2) + 4*(n-2)+1
……
f(2)=f(1) + 4*1 + 1
因为,f(1)=2
所以,f(n)=2n^2-n+1

(3) 封闭图形分平面问题

三角形划分区域(hdu1249)

解析:当n-1个三角形时,区域面积数为 f(n-1) 。

要区域数最多,那么第n个三角形就必须与前n-1个三角形相交。
则第n个三角形的一条边就被分割成 2*(n-1)-1条线段与两个半条的线段 ,
即相当于2*(n-1)条线段。则第 n 个三角形被分割成 3*2*(n-1)条线段。
则增加了 6*(n-1)个面。
故:f(n)=6*(n-1)+f(n-1)
f(n-1)=6*(n-2)+f(n-2)
……..
f(2)=6*1+f(1)
因为,f(1)=2
所以,f(n)=3*n*(n-1)+2

圆形划分区域

题目:设有n条封闭曲线画在平面上,而任何两条封闭曲线恰好相交于两点,

且任何三条封闭曲线不相交于同一点,问这些封闭曲线把平面分割成的区域个数。

解析:当n-1个圆时,区域数为f(n-1).那么第n个圆就必须与前n-1个圆相交,

则第n个圆被分为2(n-1)段线段,增加了2(n-1)个区域。
故: f(n)=f(n-1)+2*(n-1)
f(n-1)=f(n-2)+2*(n-2)
……
f(2)=f(1)+2*1
因为,f(1)=2
所以,f(n)=n^2-n+2

(5)平面分割空间问题(hdu1290)

解析:由二维的分割问题可知,平面分割与线之间的交点有关,即交点决定射线和线段的条数,

从而决定新增的区域数。
试想在三维中则是否与平面的交线有关呢?
当有n-1个平面时,分割的空间数为f(n-1)。
要有最多的空间数,则第n个平面需与前n-1个平面相交,且不能有共同的交线。
即最多有n-1 条交线。而这n-1条交线把第n个平面最多分割成g(n-1)个区域。
(g(n)为(1)中的直线分平面的个数)此平面将原有的空间一分为二,
则最多增加g(n-1)个空间。
故:f(n)=f(n-1)+g(n-1) ( ps: g(n)=n(n+1)/2+1 )
f(n-1)=f(n-2)+g(n-2)
……
f(2)=f(1)+g(1)
因为,f(1)=g(1)=2
所以,f(n)=2+(1*2+2*3+3*4+……+(n-1)n)/2+(n-1)
=[ (1^2+2^2+3^2+4^2+……+n^2) - (1+2+3+……+n ) ]/2 + n+ 1
=(n^3+5n)/6+1

(注:以上思路参考网络)

转载地址:http://xjpdx.baihongyu.com/

你可能感兴趣的文章
我理想中的前端工作流
查看>>
记一次Git异常操作:将多个repository合并到同一repository的同一分支
查看>>
Chrome 广告屏蔽功能不影响浏览器性能
查看>>
Android状态栏实现沉浸式模式
查看>>
使用Openfiler搭建ISCSI网络存储
查看>>
学生名单
查看>>
(转) 多模态机器翻译
查看>>
【官方文档】Nginx负载均衡学习笔记(三) TCP和UDP负载平衡官方参考文档
查看>>
矩阵常用归一化
查看>>
Oracle常用函数总结
查看>>
【聚能聊有奖话题】Boring隧道掘进机完成首段挖掘,离未来交通还有多远?
查看>>
考研太苦逼没坚持下来!看苑老师视频有点上头
查看>>
HCNA——RIP的路由汇总
查看>>
zabbix监控php状态(四)
查看>>
实战Django:小型CMS Part2
查看>>
原创]windows server 2012 AD架构试验系列 – 16更改DC计算机名
查看>>
统治世界的十大算法
查看>>
linux svn安装和配置
查看>>
SSH中调用另一action的方法(chain,redirect)
查看>>
数据库基础
查看>>