问题标题:
如下图所示,是树形图形.第一层是一条与水平线垂直的线段,长度为1;第二层在第一层线段的前端作两条与该段均成135°的线段,长度为其一半;第三层按第二层的方法在每一线段
问题描述:
如下图所示,是树形图形.第一层是一条与水平线垂直的线段,长度为1;第二层在第一层线段的前端作两条与该段均成135°的线段,长度为其一半;第三层按第二层的方法在每一线段的前端生成两条线段;重复前面的做法作图至第n层.设树形图的第n层的最高点到水平线的距离为第n层树形图的高度.
(1)求第三层及第四层树形图的高度H3,H4;
(2)求第n层树形图的高度Hn;
(3)若树形图的高度大于2,则称树形图为“高大”,否则称为“矮小”.显然,当n=12时是“矮小”的,是否存在m∈Z使得当n>m时,该树形图是“高大”的?
李振回答:
(1)设题中树(从下而上)新生的各层高度所构成的数列为{an}
则a1=1a2=×a3=a4=×
所以,第三层树形图的高度H3=a1+a2+a3=
第三层树形图的高度H4=a1+a2+a3+a4=20+.
(2)易知,所以第n层树形图的高度为an=,
所以,当n为奇数时,第n层树形图的高度为
Hn=;
当n为偶数时,第n层树形图的高度为
Hn=
(3)不存在.由(2)知,当n为奇数时,Hn<
当为偶数时,Hn<
由定义,此树形图永远是“矮小”的.所以不存在m∈Z,使得当n>m时,该树形图是“高大”的.
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