■シュタイナーのピザ切り分け問題(その2)
(問)1つの円をn本の弦で分割する.その際,分割によってできる領域が最も多くなるようにする.最大分割領域数Snはいくつになるか?
(答)Sn=n(n+1)/2+1=(n^2+n+2)/2
S0=1,S1=2,S2=4,S3=7,・・・
実はこの問題は
(問)平面をn本の線で分割する.その際,分割によってできる領域が最も多くなるようにする.最大分割領域数Snはいくつになるか
と等価になる.
Sn=1+n(n+1)/2=(n^2+n+2)/2
=(n,0)+(n,1)+(n,2)
とも書ける.
ピザではなく,グレープフルーツをnスライスしたときの最大ピース数を求めよという問題では,
Sn=(n+2)(n+3)/6
S0=1,S1=2,S2=4,S3=8,
S4=15,S5=26,S6=42,S7=64,
S8=93,S9=130,S10=176,・・・
[補]Sn=Sn-1+(n−1,0)+(n−1,1)+(n−1,2)
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【1】もうひとつのバージョン
この問題も
(問)空間をn枚の平面で分割する.その際,分割によってできる領域が最も多くなるようにする.最大分割領域数Snはいくつになるか
に等価で,答は
Sn=(n,0)+(n,1)+(n,2)+(n,3)=(n3+5n+6)/6
S0=1,S1=2,S2=4,S3=8,S4=15,・・・
となる.
一般に,
(問)m次元空間をn枚の超平面で分割する.その際,分割によってできる領域が最も多くなるようにする.最大分割領域数Snはいくつになるか,の答は
Sn=(n,0)+(n,1)+(n,2)+(n,3)+・・・+(n,m)
となります.
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