質問<3392>2006/9/17
from=kaoru
「数列」


平面上にどの2本も平行でなく、どの3本も1点で交わらないn本の直線がある。
これらの直線が平面をAn個の部分に分けているとする。
① A1,A2、A3,A4を求めよ。
② Anを求めよ。

の問題が分かりませんでした。
解答をよろしくお願いします。

★完全解答希望★

お便り2006/9/21
from=下野哲史


A_(1)=2 , A_(2)=4 , A_(3)=7 , A_(4)=11

n+1 本目の線mは、それまでに存在する n 本の線と
 n 個の点で交わる。その交点で直線mはn+1個の
線分と半直線に分けられるため、平面はn+1個増える。
よって、以下の漸化式が成り立つ。

A_(n+1)=A_(n)+(n+1) , A_1=2

あとはこれを解く。
n≧2 において
A_(n)=2+Σ_(k=1)^(n-1) (k+1)=2+1/2 n(n-1)+n-1
 =(n^2+n+2)/2
これは n=1 でも成り立つ。
よって A_(n)=(n^2+n+2)/2


お便り2006/9/22
from=wakky


<質問3079>をご覧ください。


お便り2006/9/23
from=μG


① 図を書いて、分けられた部分を数えればいいと思います。


お便り2006/9/23
from=地蔵


今すでに、n本直線が引いてあるとすると、
An個の平面があることになります。
ここで、n+1本目の直線を引くと、
新たな平面が、n個増えることになります。
(なぜなら、その直線の通過する平面はn個で
それらの平面を1/2するからです。)
よって、An+1=An+n
(1) A1=2(書いてみてください)
  A2=A1+2
      =4
    A3=A2+3
      =7
    A4=A3+4
      =11
(2) An+1=An+n,A1=2なので、
  この漸化式を解きます。
  An+1-An=nなので、
  初項2、公差kの階差数列なので
  n≧2の時
         n
  An=A1+∑k
          k=1
      =2+n(n+1)/2
      =(n^2+n+2)/2