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“别再纠缠我了,行吗?”
任博远突然感觉很难受,夺门而逃。
题目:设m是正整数,称多边形的一个三角剖分是m-平衡的,如果其三角形可以染为m种颜sE,使得每种颜sE的三角形的面积之和相等,求所有正整数n,使得正n边形有一个m-平衡的三角剖分。
“这道题是很有启发X的,你试试。”江昕甜的博士表哥正在指导许愿。
江昕甜举手说:“老师,如果m是1的话,那不是所有不小于3的正整数都满足条件吗?”
许愿接话:“所以要设m大于等于2。”
博士给了许愿一个“请开始你的表演”的眼神。
许愿边写边说:“首先要对题目进行已知条件分析:正n边形的m-平衡三角剖分至少有m个三角形,即n-2大于等于m,可以推出n是大于m的。为了方便我们定位,我们设正n边形的中心为O,定点按逆时针依次排列为A1,A2……Ani。为了方便计算,我们继续设ω等于自然数e的2πi除以n次方。
以O为原点建立复平面后,我们就可以设A1,A2……An都在单位圆上,其中任意一个值我们取j或k,使得Aj等于ω的j次方,且1小于等于j小于等于k小于等于n。
那么我们就可以求三角形OAjAk的面积,最后简化成二分之一sin2π除以n乘以求和ω的j-k-1-2i次方,为二分之一sin2π除以n的代数整数倍。所以在1小于j小于k小于l小于等于n中,存在ε1,ε2,ε3在负1到1的数集当中,能使得三角形jkl的面积等于ε1乘以三角形Ojk的面积、ε2乘以三角形Okl的面积和ε3乘以三角形Olj的面积三者之和,也为二分之一sin2π除以n的代数整数倍。
对于m-平衡的三角剖分,每种颜sE的三角形面积和为n和m之b乘以二分之一sin2π除以n,为二分之一sin2π除以n的代数整数倍。因而n和m之b为代数整数。
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