生日蛋糕的形狀一般為圓柱體,怎樣切分它得到的塊數最多?在切分刀數相同的情況下,與切分的方法有著密切的聯系,不同的切分方法得到的塊數一般是不相同的.為了獲得塊數最多的切分蛋糕的方法,下面從五種不同的切分方法來探討切分n刀得到蛋糕塊數的代數式及這些代數式的大小關系.
1經過蛋糕上底面的圓心垂直于桌面向下切n刀
如圖1所示,虛線為切分蛋糕的切線.切一刀可將蛋糕分成2塊,即1×2塊;切兩刀可將蛋糕分成4塊,即2×2塊;切三刀可將蛋糕分成6塊,即3×2塊;切四刀可將蛋糕分成8塊,即4×2塊…由此變化規律可知,切n刀可將蛋糕分成2n塊.
2先經過蛋糕上底面的圓心垂直于桌面向下切(n-1)(n≥2)刀,再從側面平行于桌面切一刀
如圖2所示,虛線為切分蛋糕的切線.由第一種分法的規律可知,經過蛋糕上底面的圓心垂直于桌面向下切(n-1)(n≥2)刀,可把蛋糕分成2(n-1)塊,再從側面平行于桌面切一刀就把蛋糕分成了4(n-1)塊.
3垂直于桌面向下切n刀,且每一刀線與前面所有切分的刀線都相交(相交在端點的除外)
如圖3所示,虛線為切分蛋糕的切線.切一刀可將蛋糕分成2塊,即(1+1)塊;切兩刀可將蛋糕分成4塊,即(1+1+2)塊;切三刀可將蛋糕分成7塊,即(1+1+2+3)塊;切四刀可將蛋糕分成11塊,即(1+1+2+3+4)塊…由此變化規律可知,切n刀可將蛋糕分成(1+1+2+3+…+n)塊,即1+n(n+1)2塊.