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Niveau 2 *
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Challenge n°113**

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
04-10-05 à 09:45

Bonjour, nouvelle énigme :

On a dans le plan n droites dinstinctes sécantes 2 à 2. Elles sont toutes sécantes mais 3 droites ne passent pas par un même point. Combien de régions du plan déterminent-elles ?

exemple avec n=4 :

Challenge n°113

Bonne chance à tous

Posté par
Nofutur2
re : Challenge n°113** 04-10-05 à 10:13

gagnéSoit n, le nombres de droites sécante et Nn le nombre de régions déterminées par ces n droites.
Pour n= 0  N0 = 1
Pour n= 1  N1 = 2 = 1+(1)
Pour n= 2  N2 = 4 = 1+(1+2)
Pour n= 3  N3 = 7 = 1+(1+2+3)
Pour n= 4  N4 = 11 = 1+ (1+2+3+4)

Si je suppose que pour n, Nn = 1+(1+2+3…+n)
Si je trace la droite (n+1), elle va couper les n droites précédentes donc traverser (n+1) régions (d'après le principe des piquets et des intervalles), et donc elle va créer (n+1) régions supplémentaires.
N(n+1) = Nn +(n+1) = 1+(1+2+3+n +(n+1)).
Le relation de récurrence est démontrée.
On sait que (1+2+3…+n) = n(n+1)/2
Nn = (n2+n+2)/2

Posté par philoux (invité)re : Challenge n°113** 04-10-05 à 10:20

gagnéBonjour

Réponse proposée : (n²+n+2)/2 = 1+n(n+1)/2 pour n>=3

avec la subtilité : dans le cas où p>=4
Elles sont toutes sécantes mais 3 droites ne passent pas par un même point => Elles sont toutes sécantes mais p droites ne passent pas par un même point.

Autrement dit, il ne faut pas que 3 droites, voire plus, passent par un même point.

Merci pour l'énigme,

Philoux

Posté par
Nofutur2
re : Challenge n°113** 04-10-05 à 12:16

gagnéJ'ajouterais que sur les (n2+n+2)/2 régions , 2n sont "ouvertes", et (n-1)(n-2)/2 sont "fermées"...

Posté par
caylus
re : Challenge n°113** 04-10-05 à 12:51

gagnéBonjour,
\frac{n.(n+1)}{2}+1
Désolé j'ai triché

Posté par levrainico (invité)re: Challenge n°113 04-10-05 à 13:08

gagnéBonjour,
je dirais   1 + n*(n+1)/2   régions

j'ai procédé cas par cas pour trouver une relation et je l'ai ensuite vérifier (jusqu'au rang n=5, certes).

A+

Posté par
laury9
reponse 04-10-05 à 13:59

perdun nombres de lignes R nombre de region
si n=2
R(2)=4
si n=3
R(3)=4+3
    =7
R(n)=3+....+n+4

3+.....+n:somme des entiers de 3 jusqu à n

Posté par
manpower
re : Challenge n°113** 04-10-05 à 14:06

gagnéBonjour,

un grand classique...

n droites dites "en position générale" déterminent 3$ \rm \red \frac{n(n+1)}{2} + 1 régions du plan.
Une démonstration simple et très classique (dans tous les manuels de Terminale) se fait par récurrence.
(rajouter une (n+1)-ième droite nous donne (n+1) régions supplémentaires d'où Sn+1+1 droites)

Merci pour l'énigme.

Posté par
jugo
re : Challenge n°113** 04-10-05 à 15:05

gagnéJ'ai trouvé :

1 + n.(n+1) / 2

(pour n=4 -> 11)

Posté par
piepalm
re : Challenge n°113** 04-10-05 à 15:10

gagnéSoient n droites non parallèles 2 à 2, non concourantes 3 à 3 et f(n) le nombre de régions du plan qu'elles déterminent; une n+1 ième droite, tracée avec les mêmes hypothèses, aura n points d'intersection avec les autres droites, et à chaque intersection on change de région traversée; elle traversera donc n+1 régions qu'elle divise en 2; elle va donc augmenter de n+1 le nombre de régions. f(n+1)=f(n)+n+1 et comme f(1)=2, f(n)=1+n(n+1)/2. (Pour n=4 on trouve 11 régions)

Posté par cocot (invité)challenge 04-10-05 à 15:37

perduje dirait ptetre 10 mais franchement je sait pas

Posté par
borneo
re : Challenge n°113** 04-10-05 à 15:39

gagnéla suite est facile à trouver 1 2 4 7 11 16 22 29 ....
mais la formule beaucoup moins.

le nombre de régions = (n2+n+2)/2

merci pour l'énigme

Posté par gmax (invité)re : Challenge n°113** 04-10-05 à 19:58

gagnéje dirais que c'est une suite telle que :

Un+1 = Un + (n + 1)

Avec U0 = 1

on a :

U1 = 2
U2 = 4
U3= 7
U4= 11
U5 = 16
U6 = 22

....

hum maintenant plus qu'a trouver Un en fonction de n ...


Donc. ..
On remarque que Un = U0 + 1 + 2 + 3 +...+n

donc Un = 1 + n*(n+1)/2
exemple : U4 = 1 + 4*5/2 = 1 + 10 = 11

Posté par sof (invité)re : Challenge n°113** 04-10-05 à 21:09

ce nombre est 1/2(n-1)n +1  

Posté par Ergamen (invité)re : Challenge n°113** 04-10-05 à 22:11

perduOn a dans le plan n droites dinstinctes sécantes 2 à 2.

Si on appele q le nombre de régions du plan déterminées par n-1 droites,
Alors, pour n droites, on a :

                   n + q régions de plans



Posté par Ben66 (invité)re : Challenge n°113** 04-10-05 à 23:17

perduPour n=3, on a 3 region
pour n+1 a partir de n=3, on a:
R->Region
R(n+1)=R(n)+((n+1)-2)
Par exemple pour 7:
R(7)=R(6)+(7-2)
R(6)=R(5)+(5-2)
....
Soit R(7)=15
Ou encore:
R(n+1)=1+2+....+(n-1)
Donc pour 7:
R(7)=1+2+3+4+5=15

Posté par
paulo
re : Challenge n°113** 05-10-05 à 08:32

gagné[u][/u]bonjour,

soit R le nombre de regions :

R0=1
R1=2=1+R0
---------------------

R(n-1)=R(n-2)+(n-1)
R(n)=R(n-1)+n

et en faisant le total des egalites  on trouve :

Rn= 1 + 1 +2+3+....(n-1)+n

ce qui nous donne le resultat suivant:

   R_n = 1 +\frac{(n)(n+1)}{2}


voila , qu'en pensez-vous

a plus tard

Paulo



Posté par
Avangogo
re : Challenge n°113** 05-10-05 à 15:26

gagnéIl y a (n2+n)/2 + 1 régions.

Posté par olive (invité)re : Challenge n°113** 05-10-05 à 18:02

Le nombre de régions est (n²+n+2)/2 oùn désigne le nombres de droites du plan

Posté par Razibuszouzou (invité)re : Challenge n°113** 05-10-05 à 19:17

gagné
Observons comment ça se passe avec quelques valeurs faibles de N.
Si N = 0, le plan est divisé en 1 seul secteur
Si N = 1, le plan est divisé en 2 secteurs
Si N = 2, le plan est divisé en 4 secteurs
Si N = 3, le plan est divisé en 7 secteurs
Si N = 4, le plan est divisé en 11 secteurs.

Supposons maintenant que le plan est divisé en (N - 1) secteurs. Si on ajoute une Nème droite, celle-ci passe à travers N secteurs qu'elle divise en 2. La Nème droite ajoute donc N nouveaux secteurs.

On déduit de tout ça que, si on note UN est le nombre de secteurs obtenus avec N droites, alors

UN = UN-1 + N = 1 + (1 + 2 + 3 +... + N) = 1 + N*(N + 1)/2

Posté par Fabien (invité)re : Challenge n°113** 06-10-05 à 00:05

1 + \sum_{i=1}^{1=N} i

Posté par
Redman
re : Challenge n°113** 06-10-05 à 12:33

gagnéje rappelle la réponse :

5$\frac{n(n+1)}{2}+1

en effet, on trouve que  u_{n+1} = u_n + (n+1)

car la droite (n+1) divise n+1 régions en 2 : au rang n+1, on a donc
(u_n-(n+1)) auquel on ajoute 2(n+1) (2 fois le nombre de régions partagées car elles sont partagées en 2)

Posté par mikemikemike (invité)re : Challenge n°113** 06-10-05 à 17:23

gagnén = 2 -> 4             régions du plan
n = 3 -> (4 + 3)  = 7  régions du plan
n = 4 -> (7 + 4)  = 11 régions du plan
n = 5 -> (11 + 5) = 16 régions du plan
...
soit un le nombre de régions du plan déterminées par ces n droites
Donc,
u2 = 4
u3 = u2 + 3
u4 = u3 + 4
...
Donc
u2 = 4
un = un-1 + n avec n 2

Donc
un = (n(n+1)/2) + 1

Posté par sofyanekasunet (invité)re : Challenge n°113** 07-10-05 à 12:29

gagnén(n-1)/2 +1

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Challenge n°113** 07-10-05 à 12:56

Merci à tous de votre participation.

Posté par
laury9
pourquoi ? 17-10-05 à 15:01

perduje ne vois pas pourquoi j'ai perdu !

n(n+1)/2 + 1 = 3 + 4 + ......+ n + 4
avec 3+...+n somme des entiers de 3 à n

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Challenge n°113** 17-10-05 à 15:26

Salut laury9,

Tu as eu un parce que ta solution n'est pas correcte.

Elle n'est pas applicable pour n = 0 ou 1 ou 2.
Et pour n > 2, elle n'est pas correcte non plus.

Par exemple, n = 3, il y a 7 régions du plan, or ta formule donne: 3 régions.

...

Le sera pour la prochaine énigme.


Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Challenge n°113** 17-10-05 à 15:28

laury9,

Je corrige ce que je viens d'écrire.
Je ne conserve que le début:

Tu as eu un parce que ta solution n'est pas correcte.

Elle n'est pas applicable pour n = 0 ou 1 ou 2.






Challenge (énigme mathématique) terminé .
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Temps de réponse moyen : 19:16:33.


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