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平面上にn個の円があって, それらのどの2個の円も互いに交わり, 3個以
上の円は同一の点では交わらない。 これらの円は平面をいくつの部分に分け
るか。
基本 103
CHART
漸化式を作成し、解く問題 (求める個数を an とする)
OLUTION
a1, a2, as, を調べる (具体例で考える)
anとan+1 の関係を考える (漸化式を作成)
この例題について, 山の方針に沿って調べると下の図のようになる。 この図を参
考に回について考える。
ケ1
…の
n=1
n=2
n=3
解答
n個の円によって平面が an 個に分けられるとすると a=2
平面上に条件を満たすn個の円があるとき, 更に,条件を満た
す円を1個追加すると, n個の円とおのおの2点で交わるから
交点が2n 個できる。この2n個の交点で, 追加した円が2n個
の弧に分割される。これらの弧によって, その弧が含まれる平
面が2分割されるから,平面の部分は 2n個だけ増加する。
『よって
分割された弧の数と同じだ
け平面が増える。
an+1=an+2n
13
沢
88
ゆえに
an+1-Qn=2n
よって, n22 のとき
階差数列の一般項が2
n-1
a,=a,+22k=2+2 (n-1)n
k=1
から
=nーn+2
n=1 とすると
a=2 であるから, この式は n=1 のときにも成り立つ。
したがって, n個の円は平面を(nーn+2) 個の部分に分ける。
1°-1+2=2
の
の
の
をめ、
5。