2. (1) 探究一,模型再現(xiàn):$ m $ 條直線最多可以把平面分割成多少個部分?
如圖①,平面中畫出 $ 1 $ 條直線時,最多可以把平面分割成 $ 2 $ 個部分;如圖②,平面中畫出 $ 2 $ 條直線時,最多可以把平面分割成 $ 4 $ 個部分;如圖③,平面中畫出 $ 3 $ 條直線時,最多可以把平面分割成 $ 7 $ 個部分……

問題一:$ 5 $ 條直線最多可以把平面分割成
16
個部分。
(2) 探究二,類比遷移:$ n $ 個圓最多可以把平面分割成多少個部分?
如圖④,平面中畫出 $ 1 $ 個圓時,最多可以把平面分割成 $ 2 $ 個部分;如圖⑤,平面中畫出第 $ 2 $ 個圓時,新增的一個圓與已知的 $ 1 $ 個圓最多有 $ 2 $ 個交點,這 $ 2 $ 個交點會把新增的這個圓分成 $ 2 $ 部分,從而多出 $ 2 $ 個部分,即總共會得到 $ 1 + 1 + 2 = 4 $(個)部分,所以 $ 2 $ 個圓最多可以把平面分割成 $ 4 $ 個部分;如圖⑥,平面中畫出第 $ 3 $ 個圓時,新增的一個圓與已知的 $ 2 $ 個圓最多有 $ 4 $ 個交點,這 $ 4 $ 個交點會把新增的這個圓分成 $ 4 $ 部分,從而多出 $ 4 $ 個部分,即總共會得到 $ 1 + 1 + 2 + 4 = 8 $(個)部分……
問題二:$ 5 $ 個圓最多可以把平面分割成
22
個部分。

(3) 探究三,拓展延伸:
問題三:$ 5 $ 條直線和 $ 1 $ 個圓最多可以把平面分割成多少個部分?請結合以上探究過程說明理由。
1條直線和1個圓最多將平面分割成$2 + 2×1 = 4$(個)部分,2條直線和1個圓最多將平面分割成$4 + 2×2 = 8$(個)部分……5條直線和1個圓最多將平面分割成$16 + 2×5 = 26$(個)部分.