これも前にリンクをつけた問題と解答例?です。
 
  「円を直線で分割」
 
点の隣に点がある
ということはありえない
2つの点は
重なるか離れているかのどちらかである
離れている2点の間には
無限の点があり
無限の直線を引くことが出来る
 
ゆえに
交点の重なりは
直線の位置か角度(傾き)を、微小なだけ、
ずらすことによって避けられる。
 
問題1:(高校レベル?)
円の中にn本の直線を引くことによって
分割される領域数の最大値を求めなさい。
 
解答例1:
円の中に平行でもなく交点も重ならないn本の
直線を引くことは可能である。その場合のみ
交点数は最大となり、領域数も最大となる。
Cを組合せ記号として
2本の直線が1個の交点を作るので
n本の直線の交点数=nC2=n(n-1)/2
n本目の直線で増える交点数は nC2-(n-1)C2
 =n(n-1)/2-(n-1)(n-2)/2
 =(n-1)個ということになる。
つまりn本目の直線は、最大において、
既に引かれてある(n-1)本の直線全部と交わるということ。
これらの(n-1)個の交点は
n本目の直線上にあり
n本目の直線をn本の線分に分ける。
分けられたn本の線分がそれぞれ
既に(n-1)本の直線によって分割された領域のうちの
n個の領域を2分割する。
したがってn本目の直線を引くことによって
増える領域の数はn個ということになる。
 
ここでn本の直線によって分割される領域数を
A(n)とすると、A(1)=2,A(2)=4、
 A(n)-A(n-1)=n が成り立つ。
 ・・・・・・・・・・・・・
 A(2)-A(1)=2
これらを足すと左辺の中間は相殺され、
 A(n)-A(1)=2+3+・・・+n
 A(n)-2=(1+2+3+・・・+n )-1
       =(n(n+1)/2)-1
 ∴ A(n)=(n(n+1)/2)+1  ・・・(答え?)
 
※ 平行や交点の重なりがあった場合は、
n本目以内のどこかで交点数の増分が減るので
領域数も減り最大にならない。
 
(2010年07月06日)
(微小な重なりについて、いまいち、すっきりしない感じです。
 間違っていたら、コメントか御一報いただければ幸いです。)
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シグマ
「堯
を書いたら文字化けした・・・?