平面上に5本の直線があります。これらの直線はどれとどれをみても平行でなく、どの交点でも3本以上の直線は交わらないものとします。このとき、直線と直線の交点は全部で何個ありますか。
右の図を見てみよう。
1本・・・0個
2本・・・1個
3本・・・3個
4本・・・6個
5本・・・10個
よって10個 ← 答え
ではもし100本引いたとき交点の
数を求めることができるか?
公式を導いておく。
線を実際に引いてみるとわかるが、
2本目を引いたときは1個増える。
3本目を引いたときは2個増える。
4本目を引いたときは3個増える。
5本目を引いたときは4個増える。
6本目を引いたときは5個増える。
7本目を引いたときは6個増える。
つまり例えば7本の線によってできる交点は
1+2+3+4+5+6=21個
では100本の線によってできる交点は
1+2+3+・・・+98+99
ガウスの公式を使って、
(1+99)×99÷2=50×99=4950個
公式:n本の線によってできる交点の数
ガウスの公式にしたがって、
最初の数:1
最後の数:n−1
数の個数:n−1個
よって、(1+n−1)×(n−1)÷2
つまり、n×(n−1)÷2で求めることができる。