枚舉方法往往能解決數學中的難題


枚舉方法往往能解決數學中的難題

愛好計算機的你一定知道枚舉法,下面我們看看百度對枚舉法的定義:

枚舉法是利用計算機運算速度快、精確度高的特點,對要解決問題的所有可能情況,一個不漏地進行檢驗,從中找出符合要求的答案,因此枚舉法是通過犧牲時間來換取答案的全面性。在數學和計算機科學理論中,一個集的枚舉是列出某些有窮序列集的所有成員的程序,或者是一種特定類型對象的計數。這兩種類型經常(但不總是)重疊。

看著定義是不是有點腦疼,其實在數學中枚舉大多是通過一一列舉,找出一般規律,這個大家感興趣可以深入研究,此處不贅述,跳過,說下面正事。

今天,拿到一題,開始還真有點不知如何下手,

題目:平面上有100條直線,其中有20條是相互平行的,那麼這100條直線最多能將平面分成多少部分呢?

枚舉方法往往能解決數學中的難題

機智如我,衝了一杯咖啡,冷靜自己一下,這題一定是找規律的題目,可規律從何找起?我想到了上面提到的數學中常用的枚舉法,我首先畫出兩條平行線,再畫出第三條截線,似乎有了眉目。於是又畫出第四條截線,思路就很清晰了。我把它寫在紙上,如下圖:


枚舉方法往往能解決數學中的難題

就是說兩條平行線可將平面分成3各部分,如果被第3條直線所截,注意題目是分的最多,因此這條直線要截兩條平行線,畫出截線後,我們很容易發現平面增加了3個部分,而我們要再第四條截線時,為了達到截面最多,必須這條截線要截剛剛畫的3條直線,不難發現,此時截面在原來的基礎上增加了4個截面(如圖所標),當我畫到第五條截線的時候,規律就自然呈現了。

由此規律,解決上題就不是很難了,下面繼續我的思路,看圖,


枚舉方法往往能解決數學中的難題

也就是說,20條平行線可以將平面分成21個部分,當被第21條直線所截時,截面增加了21個,而被第22條直線所截時,截面在原來的基礎上增加了22個,依次類推,答案很快就出來了。

綜上,個人理解,在中學數學的學習中,遇到複雜的規律題,枚舉很重要,一定要有這樣的思想。


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