题目内容
平面上给定四个点,两两连接这四点的诸直线不平行,不垂直,也不重合.过每一点作其余三点两两连接的直线的垂线,若不算已知的四点,这些垂线间有多少个不同交点?证明你的结论.
分析:首先求出过每一点作其余三点两两连接的直线的垂线的条数,然后求出过4个点能作出的总的垂线条数,最后根据组合的知识求出这些垂线间交点的个数.
解答:解:从A点出发的三个垂线有一个交点,记数1;
从A点出发的三个垂线与从B点出发的三个垂线中各有一条线与CD垂直,故从A出发的与CD垂直的直线与B点出发的三个垂线有两个交点,从A点出发的另两个垂线与B点出发的三个垂线各有三个交点,故从A,B出发的垂线的交点个数为2+3+3=8;
同理从A,C; A,D出发的垂线的交点个数也为2+3+3=8;
从B,D;B,C;C,D出发的垂线交点个数也为8个,而各点出发的三条垂线本身一个交点,由此可得1+1+1+1+8×6=52.
从A点出发的三个垂线与从B点出发的三个垂线中各有一条线与CD垂直,故从A出发的与CD垂直的直线与B点出发的三个垂线有两个交点,从A点出发的另两个垂线与B点出发的三个垂线各有三个交点,故从A,B出发的垂线的交点个数为2+3+3=8;
同理从A,C; A,D出发的垂线的交点个数也为2+3+3=8;
从B,D;B,C;C,D出发的垂线交点个数也为8个,而各点出发的三条垂线本身一个交点,由此可得1+1+1+1+8×6=52.
点评:本题主要考查排列与组合的知识,解答本题的关键是求出这些点过另外3点两两连接的直线的垂线的条数,再利用组合的知识很容易解答,本题难度一般.
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