630 : 交差する線

重複のない直線の集合 LL が与えられたとき、 この集合の中の線の本数を M(L)M(L)、 それぞれの線が集合内の他の線と交差している回数の総和を S(L)S(L) とする。 例えば、3本の線の2つの集合を下図に示す:

どちらの場合も、M(L)M(L) は 3 で S(L)S(L) は 6 である。 3本の線はそれぞれ、他の2本の線と交差している。 線が1点で交差していても、個々の線の交差はすべて別に数えることに注意せよ。

整数 k1k \geq 1 に対して点 (T2k1,T2k)(T_{2k-1}, T_{2k}) を考える。これは以下のように生成する:

S0=290797S_0 = 290797 Sn+1=Sn2mod50515093S_{n+1} = {S_n}^2 \bmod 50515093 Tn=(Snmod2000)1000T_n = (S_n \bmod 2000) - 1000

例えば、最初の3つの点は (527, 144), (-488, 732), (-454, -947) である。 この方法で生成された点群の最初の nn 個が与えられたとき、それぞれの点を他の点と結んで作られる、他と異なる(unique)直線の集合を LnL_n とする。 直線は両方向に無限に延長される。 次に、上記のように M(Ln)M(L_n)S(Ln)S(L_n) を定義する。

例えば、M(L3)=3,M(L_3) = 3, S(L3)=6S(L_3) = 6 である。 また、M(L100)=4948M(L_{100}) = 4948, S(L100)=24477690S(L_{100}) = 24477690 である。

S(L2500)S(L_{2500}) はいくつか。

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