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【問題提出】n個m邊形最多可以把平面分成幾部分?
【問題探究】為了探究規(guī)律,我們先從最簡單的情形入手,從中找到解決問題的方法,最后得出一般性的結(jié)論.
探究一:n條直線最多可以把平面分成幾部分?
n的數(shù)量 思考方式 結(jié)果與算式
1條直線 2個區(qū)域
2條直線 要使分成的區(qū)域盡最多,則第2條直線要與第1條直線相交可以將平面分成4個區(qū)域; 1+1+2=4個區(qū)域;
3條直線 如圖1,將第3條直線與前面2條直線盡可能兩兩相交,這樣就會得到2個交點,這2個交點將第3條直線分為了2條射線和1條線段,這樣就多了2+1=3個區(qū)域,所以3條直線至多將平面分成7個區(qū)域; 1+1+2+3=7個區(qū)域;
4條直線 如圖2,4條直線時,如圖2,將第4條直線與前面3條相交直線盡可能兩兩相交,這樣就會得到3個交點,這3個交點將第4條直線分為了2條射線和4-2=2條線段,這樣就多了2+2=4個區(qū)域,所以三條直線至多將平面分成11個區(qū)域; 1+1+2+3+4=11個區(qū)域;

結(jié)論:n條直線最多可以把平面分成
1
2
n2+
1
2
n+1)
1
2
n2+
1
2
n+1)
部分.
探究二:n個圓最多可以把平面分成幾部分?
n的數(shù)量 思考方式 結(jié)果與算式
1個圓 2
2個圓 為了使分成的區(qū)域最多,應(yīng)使新增加的圓與前1個圓有2個交點,將新增加的圓分成2部分,從而增加2個區(qū)域,所以,用2個圓最多能把平面分成4個區(qū)域. 2+2×1=4個區(qū)域
3個圓 為了使分成的區(qū)域最多,應(yīng)使新增加的圓與前2個圓分別有2個交點,將新增加的圓分成2×2=4部分,從而增加4個區(qū)域,所以,用3個圓最多能把平面分成8個區(qū)域. 2+2×1+2×2=8個區(qū)域
用4個圓最多能把平面分成幾個區(qū)域?
仿照前面的探究方法,寫出解答過程并且畫出相應(yīng)的圖.

結(jié)論:n個圓最多可以把平面分成
(n2-n+2)
(n2-n+2)
部分.
探究三:n個三角形最多可以把平面分成幾部分?

由上面的分析,當(dāng)畫第n(n≥2)個三角形時,每條邊最多與前面已畫的(n-1)個三角形的各兩條邊相交,對于每個三角形,因為1條直線最多與三角形的2條邊相交,所以第n個三角形的每條邊最多與前面(n-1)個三角形的各
2
2
條邊相交,共可產(chǎn)生
(n2-n)
(n2-n)
(個)交點,即增加
(n2-n)
(n2-n)
部分.
【一般規(guī)律】
n個四邊形最多可以把平面分成
(4n2-4n+2)
(4n2-4n+2)
部分;
n個m邊形最多可以把平面分成
(4n2-4n+m-2)
(4n2-4n+m-2)
部分.

【答案】
1
2
n2+
1
2
n+1);(n2-n+2);2;(n2-n);(n2-n);(4n2-4n+2);(4n2-4n+m-2)
【解答】
【點評】
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