牙签摆放三角形的数学问题
迪丽瓦拉
2024-08-15 13:35:04
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牙签摆放三角形的数学问题
我也刚毕业,不过这个问题很简单啊,一下子搞掂了
第N个图形一共有多少个三角形:第一个:一个;第二个,4;第三个9。。。。。。第N个就是N的平方
至于你说“被外面包围的三角形的个数”我不懂你说什么,最好下次把图带上
第一个问题:一号图形只有一层,一个三角形;二号图形有两层,第一层一个三角形,第二层三个三角形;三号图形有三层,第一层一个三角形,第二层三个,第三层五个。
所以,第N个图形有N层,从第一层到第N层的三角形个数分别为:1、3、5、7、9、11、……2*n-1。 这就是一个首项是1,公差为2的等差数列(每一个数字减去他前面的数字都为一个定值,这里为2,这就是等差数列)
所以就变成了简单的等差数列求和问题,等差数列求和公式为Sn=na1+n*(n-1)d/2
a1为数列首项即是1,d为公差即是2,带入公式得:第N个图形的三角形个数为N*N即N的平方。
第二个问题:还是以上的方法,分层。第一层没有被外面包围的三角形,第二层有一个,第三层有两个,第四层有三个,第N曾有n-1个。
从第一层到第N层的被外面包围的三角形分别为:0、1、2、3、4、5……n-1。
这也是一个等差数列,首项为0,公差为1,带入上述公式,得n*(n-1)/2。
按照你自己的算法,把这两个数字乘三相减,你可以看到得到的答案和三楼的是一样的。
一号是一个三角形三根牙签,
边长=1,牙签数a1=3
二号是四个三角形九根牙签,
边长=2,牙签数a2=3+2*3=9
.....
可以发现:
第N个图形是边长=n,
比第(n-1)个图形的1个边长=n-1的边上多放了3n根牙签,
则an=a(n-1)+3n,有:
an-a(n-1)=3n
a(n-1)-a(n-2)=3(n-1)
.....
a3-a2=3*3
a2-a1=3*2
所有等式相加得:
an-a1=3(2+3+..+n)
an=a1+3(2+3+..+n)=3(1+2+...+n)=3n(n+1)/2
第N个图形有3n(n+1)/2根牙签摆放
如果只算最小三角形的话第N个图形一共有n^2个三角形
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