■直線による円分割(その1)
(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?
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=(n,0)+(n,1)+(n,2)=(n^2+n+2)/2
(問)1つの球をn個の面で分割する.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.最大分割領域数はいくつになるか?
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
新しくナイフを入れて増加する3次元領域の数は,新しい平面上にそれがそれまでの平面と交わってできる2次元領域の数に等しいからである.
立方体にナイフを6回入れる場合は27個の小さい立方体を作ることができるが,形にこだわらなければ最大42個の断片にできるというわけである.
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