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三角形の個数

stomachmanの回答

  • stomachman
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回答No.4

この問題って、三角形の最大個数に関してはどこかで見た憶えがあります。 どうもsokamoneさんはほぼ証明を完成していらっしゃるようですね。 「最後に引く直線cに最も近い、既存の交点(a,b)を選ぶと(a,b)(a,c)(b,c)の三角形の中を通る直線はない。」 なるほど、この補題は簡単明解、秀逸ですね。直線を追加するごとに三角形が少なくとも1個増えることが保証されました。従って、「外側」云々は必要ない。脱帽です。 さて、だったら、[B]の議論は不要でしょう。 (1)直線が3本のとき、三角形は1個である。 (2) n≧4について、直線が(n-1)本あって、三角形がm個できているとき、もう一本直線を加えると三角形の個数はm+1以上である。 が証明できたわけですから、数学的帰納法によって 下限の定理:「n本の直線をひくと、三角形はn-2個以上できる」 が証明できています。 あとは、具体的にn-2個の三角形しか作らないようにn本の直線をひくアルゴリズムを構成してみせれば完成ですね。

sokamone
質問者

補足

直線を一本付け加えるごとに三角形の個数が少なくとも、一つ増えるという ことは、まだ証明できていないのではないでしょうか。 先に証明した事柄は、「(n-1)本の直線が引かれているところに、新たにn番目の 直線を"どの多角形とも交わらないように"付け加えると、少なくとも三角形が一つ 増える。」ということです。n番目の直線のこのほかの付け加え方については、 三角形の個数が増えるかどうかはまだ言えていません。No.4の(2)はまだ言えて ないと思うのですが。僕がわからないのは、まさにこの部分なのです。以前に考 えたときもここで詰まったと思います。でも、ここまで、すぐに回答してくれる 人がいるなんて、正直言ってびっくりしました。前のノートを探す必要がなくな っちゃいました。 n本の直線を三角形がちょうど(n-2)個できるように配置するには、例えば、次の ようにすればいいと思います。半円周をちょうどn等分する分点をとります。そし て、隣り合う分点を通るように直線を引くと、n本の直線の配置ができて、三角形 はちょうど(n-2)個できます。 関係ありませんが、「教えて!goo」を利用し始めたのは昨日からで、とても いいサイトだなあと感激してます。

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