桌面上有1张正方形纸片,每次允许你从桌面拿起一张纸片,沿着某条直线把它剪成2块,然后放回桌面,如此继续下去.请问:至少需要剪多少刀,才能得到100个20边形?并对你的结论加以证明.
问题描述:
桌面上有1张正方形纸片,每次允许你从桌面拿起一张纸片,沿着某条直线把它剪成2块,然后放回桌面,如此继续下去.请问:至少需要剪多少刀,才能得到100个20边形?并对你的结论加以证明.
答
【每次只能剪一张纸.】
因为沿直线剪,所以一定是凸多边形,不会出现凹多边形.
因为是凸多边形,所以每刀最多过2条边,将1个凸多边形变成2个凸多边形,因此最多多出2+2=4条边(2条是原有的2条边变4条多出来的,2条是剪刀路径线多出来的).
对于原来一个多边形来说,最多增加一条边,此时多出一个三角形.
例如,4=》(3,5)或者(4,4) 一个四边形,剪一刀后,可以变成(1个三角形+1个五边形)或者(2个四边形)】
3=》(3,4)
4=》(3,5)、(4,4)
5=》(3,6)、(4,5)
6=》(3,7)、(4、6)、(5、5)
7=》(3,8)、(4、7)、(5、6)
=======
因此,第一个20边形,需要20-4=16刀.
其他20边形,需要20-3=17刀.(其他从三角形开始剪)
100个20边形,需要:
16+99*17 = 1699刀.