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圆周上有20个点,每两点间连一线段,共连10条,各线段间均无交点。有几种连线方法?

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发表于 2017-5-7 20:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 天山草 于 2017-5-7 20:49 编辑

小学奥数题:
圆周上有20个点,每两点间连一线段,共连10条线段,要求任何两条线段之间都没有交点。
请问:共有几种连线方法?



能否用递推公式方法解决问题?就是从圆周上有 2、4、6、8、……个点考虑,导出有 20 个点时的计算方法。


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 楼主| 发表于 2017-5-7 20:59 | 显示全部楼层
举几个连线的例子:

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 楼主| 发表于 2017-5-7 21:07 | 显示全部楼层
所有的 20 个点都必须找好对象、连成线段结婚哈,不允许有任何点是单身哈。任何两条线都不允许相交,也不允许两条线段有一个公共点哈,那样的话,公共点不就成了小三了?
 楼主| 发表于 2017-5-8 07:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 天山草 于 2017-5-8 19:55 编辑

2 个点,1 种。
4个 点,2 种。
6 个点,5 种。
8 个点,14 种。
10 个点, 42 种。

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 楼主| 发表于 2017-5-8 10:56 | 显示全部楼层
圆周上有 10 个点的情况,共有 42 种不同的连线方法:

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 楼主| 发表于 2017-5-8 17:35 | 显示全部楼层
跟兔子级数有关?
发表于 2017-5-8 18:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 重生888 于 2017-5-8 23:18 编辑

按题意,应在同一个圆里画10条线段吧?每个点起首只有一种画法,20个点只有40种画法!
发表于 2017-5-8 21:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 王守恩 于 2017-5-10 11:49 编辑
天山草 发表于 2017-5-8 17:35
跟兔子级数有关?


我们围绕固定点1来作统计。
(一),圆周上共有4个点。则1的连接方式有2种可能:12,14。
   1,固定12,剩下2个点有1种可能;
   2,固定14,剩下2个点有1种可能。
   合计1+1=2种连接方式。
(二),圆周上共有6个点。则1的连接方式有3种可能:12,14,16。
   1,固定12,剩下4个点有2种可能;(与(一)连接方式同)
   2,固定14,剩下4个点有1种可能;
   3,固定16,剩下4个点有2种可能。(与(一)连接方式同)
   合计2+1+2=5种连接方式。
(三),圆周上共有8个点。则1的连接方式有4种可能:12,14,16,18。
   1,固定12,剩下6个点有5种可能;(与(二)连接方式同)
   2,固定14,剩下6个点有2种可能;(与(一)连接方式同)
   3,固定16,剩下6个点有2种可能;(与(一)连接方式同)
   4,固定18,剩下6个点有5种可能。(与(二)连接方式同)
   合计5+2+2+5=14种连接方式。
(四),圆周上共有10个点。则1的连接方式有5种可能:12,14,16,18,110。
   1,固定12,剩下8个点有14种可能;  (与(三)连接方式同)
   2,固定14,剩下8个点有5种可能;   (与(二)连接方式同)
   3,固定16,剩下8个点有2×2种可能,(注1)
   4,固定18,剩下8个点有5种可能;   (与(二)连接方式同)
   5,固定110,剩下8个点有14种可能。(与(三)连接方式同)
   合计14+5+4+5+14=42种连接方式。
(五),圆周上共有12个点。则1的连接方式有6种可能:12,14,16,18,110,112。
   1,固定12,剩下10个点有42种可能;  (与(四)连接方式同)
   2,固定14,剩下10个点有14种可能;  (与(三)连接方式同)
   3,固定16,剩下10个点有2×5种可能;(注2)
   4,固定18,剩下10个点有2×5种可能;(注2)
   5,固定110,剩下10个点有14种可能;(与(三)连接方式同)
   6,固定112,剩下10个点有42种可能。(与(四)连接方式同)
   合计42+14+10+10+14+42=132种连接方式。
(六),圆周上共有14个点。则1的连接方式有7种可能:
   合计132+42+2×14+5×5+2×14+42+132=429种连接方式。
(七)
(八)
(九)合计4862+1430+2×429+5×132+14×42+14×42+5×132+2×429+1430+4862=16796

注1:在这里,我们把10个点的大圆分成点数为4,2,4的3个小圆,对应连接方式是2×2。
注2:在这里,我们把12个点的大圆分成点数为4,2,6的3个小圆,对应连接方式是2×5。
   

点评

第(九)中的合计,14×42应该加 2 次。答案是16796  发表于 2017-5-10 08:47
非常优美的解答!佩服!!  发表于 2017-5-9 08:38
 楼主| 发表于 2017-5-9 08:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 天山草 于 2017-5-9 08:49 编辑

上面第 16  楼王守恩奥数老师的解答非常正确而且优美,不但小朋友们能接受,老年朋友也能接受。

下面再配上图,就更加明白了(内容稍有变动,但原意是一样的)。这个解答也符合递推要求。应该也能给出递推公式或是通项公式吧?

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点评

谢谢天山草!点评是不能删除的?  发表于 2017-5-9 15:14
大胆的把1个大圆分拆为2个小圆,后面的求解就简单了!  发表于 2017-5-9 15:10
注1:在这里,我们把10个点的大圆分成点数为4,2,4的3个小圆,对应连接方式是2×2。 大胆的把1个大圆分拆为2个小圆,后面的求解就简单了!  发表于 2017-5-9 15:09
 楼主| 发表于 2017-5-10 08:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 天山草 于 2017-5-10 09:22 编辑

按照王守恩的方法写一个递推公式:




按上面的公式写一个计算程序:



此程序运行结果:

s(2)=1

s(4)=2

s(6)=5

s(8)=14

s(10)=42

s(12)=132

s(14)=429

s(16)=1430

s(18)=4862

s(20)=16796

s(22)=58786

s(24)=208012

s(26)=742900

s(28)=2674440

s(30)=9694845

s(32)=35357670

s(34)=129644790

s(36)=477638700

s(38)=1767263190

s(40)=6564120420

s(42)=24466267020

s(44)=91482563640

s(46)=343059613650

s(48)=1289904147324

s(50)=4861946401452

s(52)=18367353072152

s(54)=69533550916004

s(56)=263747951750360

s(58)=1002242216651368

s(60)=3814986502092304

s(62)=14544636039226909

s(64)=55534064877048198

s(66)=212336130412243110

s(68)=812944042149730764

s(70)=3116285494907301262

s(72)=11959798385860453492

s(74)=45950804324621742364

s(76)=176733862787006701400

s(78)=680425371729975800390

s(80)=2622127042276492108820

s(82)=10113918591637898134020

s(84)=39044429911904443959240

s(86)=150853479205085351660700

s(88)=583300119592996693088040

s(90)=2257117854077248073253720

s(92)=8740328711533173390046320

s(94)=33868773757191046886429490

s(96)=131327898242169365477991900

s(98)=509552245179617138054608572

s(100)=1978261657756160653623774456

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极限:Cn+1 / Cn <=4 ???  发表于 2017-5-10 09:12
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