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生日蛋糕的形狀一般为圆柱体,怎样切分它得到的块数最多?在切分刀数相同的情况下,与切分的方法有着密切的联系,不同的切分方法得到的块数一般是不相同的.为了获得块数最多的切分蛋糕的方法,下面从五种不同的切分方法来探讨切分n刀得到蛋糕块数的代数式及这些代数式的大小关系.
1经过蛋糕上底面的圆心垂直于桌面向下切n刀
如图1所示,虚线为切分蛋糕的切线.切一刀可将蛋糕分成2块,即1×2块;切两刀可将蛋糕分成4块,即2×2块;切三刀可将蛋糕分成6块,即3×2块;切四刀可将蛋糕分成8块,即4×2块…由此变化规律可知,切n刀可将蛋糕分成2n块.
2先经过蛋糕上底面的圆心垂直于桌面向下切(n-1)(n≥2)刀,再从侧面平行于桌面切一刀
如图2所示,虚线为切分蛋糕的切线.由第一种分法的规律可知,经过蛋糕上底面的圆心垂直于桌面向下切(n-1)(n≥2)刀,可把蛋糕分成2(n-1)块,再从侧面平行于桌面切一刀就把蛋糕分成了4(n-1)块.
3垂直于桌面向下切n刀,且每一刀线与前面所有切分的刀线都相交(相交在端点的除外)
如图3所示,虚线为切分蛋糕的切线.切一刀可将蛋糕分成2块,即(1+1)块;切两刀可将蛋糕分成4块,即(1+1+2)块;切三刀可将蛋糕分成7块,即(1+1+2+3)块;切四刀可将蛋糕分成11块,即(1+1+2+3+4)块…由此变化规律可知,切n刀可将蛋糕分成(1+1+2+3+…+n)块,即1+n(n+1)2块.
1经过蛋糕上底面的圆心垂直于桌面向下切n刀
如图1所示,虚线为切分蛋糕的切线.切一刀可将蛋糕分成2块,即1×2块;切两刀可将蛋糕分成4块,即2×2块;切三刀可将蛋糕分成6块,即3×2块;切四刀可将蛋糕分成8块,即4×2块…由此变化规律可知,切n刀可将蛋糕分成2n块.
2先经过蛋糕上底面的圆心垂直于桌面向下切(n-1)(n≥2)刀,再从侧面平行于桌面切一刀
如图2所示,虚线为切分蛋糕的切线.由第一种分法的规律可知,经过蛋糕上底面的圆心垂直于桌面向下切(n-1)(n≥2)刀,可把蛋糕分成2(n-1)块,再从侧面平行于桌面切一刀就把蛋糕分成了4(n-1)块.
3垂直于桌面向下切n刀,且每一刀线与前面所有切分的刀线都相交(相交在端点的除外)
如图3所示,虚线为切分蛋糕的切线.切一刀可将蛋糕分成2块,即(1+1)块;切两刀可将蛋糕分成4块,即(1+1+2)块;切三刀可将蛋糕分成7块,即(1+1+2+3)块;切四刀可将蛋糕分成11块,即(1+1+2+3+4)块…由此变化规律可知,切n刀可将蛋糕分成(1+1+2+3+…+n)块,即1+n(n+1)2块.