Cuatro líneas en el avión tienen como máximo N puntos comunes. ¿Cual es el valor de n?

Asumiré que por “líneas” te refieres a líneas rectas y por “puntos comunes”, te refieres a intersecciones de al menos 2 líneas. Bajo esa suposición, la respuesta es 6.

La propuesta subyacente es que dos líneas rectas diferentes tienen como máximo 1 punto común.

Ahora puede responder a su pregunta trabajando hacia arriba. Primero, tienes 2 líneas rectas. Tendrían a lo sumo un punto común. A continuación, agregue uno más. Esta nueva línea puede intersecar ambas líneas existentes, agregando 2 puntos al conjunto de puntos comunes. Finalmente, agregue una línea más. Esta nueva línea puede cruzar todas las 3 líneas existentes, agregando 3 puntos al conjunto de puntos comunes. Entonces, en total, tenemos 6.

También puede calcular la respuesta general para cuando tiene [matemáticas] n [/ matemáticas] líneas rectas en lugar de 4. La respuesta es [matemáticas] 1 + 2 + \ cdots + (n-1) = n (n-1 ) / 2 [/ matemáticas]. Puede probar esa respuesta por inducción, que es una forma de formalizar el argumento en el párrafo anterior para el caso general.

Creo que te refieres a “cuatro líneas distintas” porque, de lo contrario, puedo apilar todas las líneas una encima de la otra y hacer que todos sus puntos sean comunes.

Del mismo modo, creo que quiere decir que los puntos son comunes por pares, no comunes a todas las líneas. De lo contrario, el número es obviamente solo 1.

Sabemos que en la geometría euclidiana cada par de líneas no paralelas se encuentra exactamente en un punto. Por lo tanto, no es necesario ningún arreglo especial; Si no hay dos líneas paralelas, entonces cada línea se cruza con otra línea. También queremos asegurarnos de que no se crucen tres o más líneas en el mismo punto.

Si se cumplen esas condiciones, entonces hay un punto de intersección para cada par de líneas, y hay [matemáticas] {n \ elegir 2} [/ matemáticas] (sin ordenar) pares de líneas. Para el caso [matemática] n = 4 [/ matemática] esto es [matemática] 6 [/ matemática] puntos.

Si 2 líneas son colineales, entonces hay infinitos puntos compartidos.