問題的提出:n個(gè)平面最多可以把空間分割成多少個(gè)部分?
問題的轉(zhuǎn)化:由n上面問題比較復(fù)雜,所以我們先來(lái)研究跟它類似的一個(gè)較簡(jiǎn)單的問題:
n條直線最多可以把平面分割成多少個(gè)部分?
如圖1,很明顯,平面中畫出1條直線時(shí),會(huì)得到1+1=2個(gè)部分;所以,1條直線最多可以把平面分割成2個(gè)部分;
如圖2,平面中畫出第2條直線時(shí),新增的一條直線與已知的1條直線最多有1個(gè)交點(diǎn),這個(gè)交點(diǎn)會(huì)把新增的這條直線分成2部分,從而多出2個(gè)部分,即總共會(huì)得到1+1+2=4個(gè)部分,所以,2條直線最多可以把平面分割成4個(gè)部分;
如圖3,平面中畫出第3條直線時(shí),新增的一條直線與已知的2條直線最多有2個(gè)交點(diǎn),這2個(gè)交點(diǎn)會(huì)把新增的這條直線分成3部分,從而多出3個(gè)部分,即總共會(huì)得到1+1+2+3=7個(gè)部分,所以,3條直線最多可以把平面分割成7個(gè)部分;
平面中畫出第4條直線時(shí),新增的一條直線與已知的3條直線最多有3個(gè)交點(diǎn),這3個(gè)交點(diǎn)會(huì)把新增的這條直線分成4部分,從而多出4個(gè)部分,即總共會(huì)得到1+1+2+3+4=11個(gè)部分,所以,4條直線最多可以把平面分割成11個(gè)部分;…

①請(qǐng)你仿照前面的推導(dǎo)過程,寫出“5條直線最多可以把平面分割成多少個(gè)部分”的推導(dǎo)過程(只寫推導(dǎo)過程,不畫圖);
②根據(jù)遞推規(guī)律用n的代數(shù)式填空:n條直線最多可以把平面分割成[1+n(n+1)2][1+n(n+1)2]個(gè)部分.
問題的解決:借助前面的研究,我們繼續(xù)開頭的問題;n個(gè)平面最多可以把空間分割成多少個(gè)部分?
首先,很明顯,空間中畫出1個(gè)平面時(shí),會(huì)得到1+1=2個(gè)部分;所以,1個(gè)平面最多可以把空間分割成2個(gè)部分;
空間中有2個(gè)平面時(shí),新增的一個(gè)平面與已知的1個(gè)平面最多有1條交線,這1條交線會(huì)把新增的這個(gè)平面最多分成2部分,從而多出2個(gè)部分,即總共會(huì)得到1+1+2=4個(gè)部分,所以,2個(gè)平面最多可以把空間分割成4個(gè)部分;
空間中有3個(gè)平面時(shí),新增的一個(gè)平面與已知的2個(gè)平面最多有2條交線,這2條交線會(huì)把新增的這個(gè)平面最多分成4部分,從而多出4個(gè)部分,即總共會(huì)得到1+1+2+4=8個(gè)部分,所以,3個(gè)平面最多可以把空間分割成8個(gè)部分;
空間中有4個(gè)平面時(shí),新增的一個(gè)平面與已知的3個(gè)平面最多有3條交線,這3條交線會(huì)把新增的這個(gè)平面最多分成7部分,從而多出7個(gè)部分,即總共會(huì)得到1+1+2+4+7=15個(gè)部分,所以,4個(gè)平面最多可以把空間分割成15個(gè)部分;
空間中有5個(gè)平面時(shí),新增的一個(gè)平面與已知的4個(gè)平面最多有4條交線,這4條交線會(huì)把新增的這個(gè)平面最多分成11部分,而從多出11個(gè)部分,即總共會(huì)得到1+1+2+4+7+11=26個(gè)部分,所以,5個(gè)平面最多可以把空間分割成26個(gè)部分;…
③請(qǐng)你仿照前面的推導(dǎo)過程,寫出“6個(gè)平面最多可以把空間分割成多少個(gè)部分?”的推導(dǎo)過程(只寫推導(dǎo)過程,不畫圖);
④根據(jù)遞推規(guī)律填寫結(jié)果:10個(gè)平面最多可以把空間分割成176176個(gè)部分;
⑤設(shè)n個(gè)平面最多可以把空間分割成Sn個(gè)部分,設(shè)n-1個(gè)平面最多可以把空間分割成Sn-1個(gè)部分,前面的遞推規(guī)律可以用Sn-1和n的代數(shù)式表示Sn;這個(gè)等式是Sn=Sn-1+[1+n(n-1)2]Sn-1+[1+n(n-1)2].
n
(
n
+
1
)
2
n
(
n
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)
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n
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2
【考點(diǎn)】四邊形綜合題.
【答案】[1+];176;Sn-1+[1+]
n
(
n
+
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)
2
n
(
n
-
1
)
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:166引用:2難度:0.1
相似題
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1.綜合與實(shí)踐
折一折:將正方形紙片ABCD折疊,使邊AB,AD都落在對(duì)角線AC上,展開得折痕AE,AF,連接EF,如圖①.
(1)∠EAF=°,寫出圖中兩個(gè)等腰三角形:(不需要添加字母);
轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn):將圖①中的∠EAF繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn).使它的兩邊分別交邊BC,CD于點(diǎn)P,Q,連接PQ,如圖②.
(2)線段BP,PQ,DQ之間的數(shù)量關(guān)系為 ;
剪一剪:將圖中的正方形紙片沿對(duì)角線BD剪開,如圖③.
(3)求證:BM2+DN2=MN2;
(4)如圖④,在等腰三角形ABC中,∠BAC=45°,AB=AC,D是BC邊上任意一點(diǎn)(不與點(diǎn)B,C重合)連接AD.以A為頂點(diǎn),AD為腰向兩側(cè)分別作頂角均為45°的等腰三角形AED和等腰三角形AFD,DE,DF分別交AB,AC于點(diǎn)M,N,連接EF,分別交AB,AC于點(diǎn)P,Q.設(shè)AM=a,AB=b,則AD=(用a,b表示).發(fā)布:2025/5/25 11:30:2組卷:223引用:1難度:0.2 -
2.在平行四邊形ABCD中,∠BCD=α,AD>AB,DE平分∠ADC交線段BC于點(diǎn)E,在?ABCD的外部作△BEF,使BF=EF,∠EBF=
α,連接AC,AF,線段AF與BC交于點(diǎn)N.12
(1)當(dāng)α=120°時(shí),請(qǐng)直接寫出線段AF和AC的數(shù)量關(guān)系;
(2)當(dāng)α=90°時(shí),
①請(qǐng)寫出線段AF,AB,AD之間的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;
②若點(diǎn)E是BC的三等分點(diǎn),請(qǐng)直接寫出sin∠BAN的值.發(fā)布:2025/5/25 11:30:2組卷:140引用:1難度:0.3 -
3.(1)問題發(fā)現(xiàn)
如圖1,在等腰直角三角形ABC和等腰直角三角形ADE中,∠ABC=∠ADE=90°,連接BD,交CE的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.
填空:的值為 ,∠BFC的度數(shù)為 .CEBD
(2)類比探究
如圖2,在矩形ABCD和矩形AEFG中,∠BAC=∠EAF=30°,連接BE,CF,BE的延長(zhǎng)線和CF的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)H.請(qǐng)求出的值及∠BHC的度數(shù).BECF
(3)拓展延伸
在(2)的條件下,將矩形AEFG繞點(diǎn)A在平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),BE,CF所在直線交于點(diǎn)H.若AB=,請(qǐng)直接寫出BH的最大值.3發(fā)布:2025/5/25 11:0:2組卷:684引用:3難度:0.3
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