设平面内有n条直线(n≥3,n∈N*),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用f(n)表示这n条直线

设平面内有n条直线(n≥3,n∈N*),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用f(n)表示这n条直线交点的个数,则f(4)=______;当n≥3时,f(n)=
(n−2)(n+1)
2
(n−2)(n+1)
2
.(用含n的数学表达式表示)
岁月如歌依旧 1年前 已收到1个回答 举报

tiendyc 幼苗

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解题思路:(1)根据题意,作出图形,再加以观察可得4条直线有5个交点,所以f(4)=5;
(2)有n-1条直线时,交点的个数为f(n-1),再作第n条直线,由于第n条直线与原来的n-1条直线都不平行,所以第n条直线与这n-1条直线各有一个交点,得出n条直线时交点的个数为f(n)=f(n-1)+n-1,以此为公式进行累加,再用等差数列求和公式,可得f(n)的表达式.

如图,4条直线有5个交点,所以f(4)=5,
当图中已有n-1条直线时,交点的个数为f(n-1)
在画第n条直线时,由于它要和原有的n-1条直线各有一个交点
所以交点的个数增加了n-1
得到规律:f(n)=f(n-1)+n-1 (n≥3)
接下来用此公式求
f(3)=2,
f(4)=f(3)+3

f(n-1)=f(n-2)+n-2
f(n)=f(n-1)+n-1
累加可得:f(n)=2+3+…+(n-2)+(n-1)
利用等差数列求和公式可得:f(n)=
(n−2)(n−1+2)
2=
(n−2)(n+1)
2
故答案为5,
(n−2)(n+1)
2

点评:
本题考点: 进行简单的合情推理.

考点点评: 本题以一个数列模型为载体,考查了归纳推理的方法,属于中档题.归纳推理与类比推理都属于合情推理,是数学发现的常用推理过程.

1年前

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