研究 図形と漸化式
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漸化式を利用して、 図形の問題について考えてみよう。
第1章
数列
解答
1
例 平面上にn本の直線があり、 どの2本も平行でなく,また,どの
3本も1点で交わらないとする。 これらn本の直線が, 平面を
an 個の部分に分けるとき, annの式で表せ。
1本の直線で,平面は2つの部分に分けられるから a=2
n本の直線により, 平面が an個の部分に分けられているとき,
立
(n+1) 本目の直線lを引く。
lはn本の直線とn個の点で交
n=3のとき
10
わり, (n-1) 個の線分と2個の
l
半直線に分けられる。
これらの線分と半直線は, それ
回
[I]
が含まれる各平面の部分を2つに分けるから, 直線lを引くこと
21
で,平面の部分が (n+1) 個増加する。 よって
15
15
an+1=an+(n+1) すなわち an+1-an=n+1
数列 {an} の階差数列の一般項がn+1であるから, n≧2のとき
san-
n-1
ar
an=a1+2 (k+1)=2+1/2(n-1)n+(n-1)
=1
(1+税)
よって
an = = 1/1 (n²+n+2)
羽
2
初項は α = 2 なので,この式は n=1のときにも成り立つ。
したがって, 求める式は an = 1½ ½ (n³²+n+2)