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数学竞赛中常遇到数图形问题。这类问题一般都要先寻求规律,而后按照这个规律去数图形。数图形时要有次序、有条理,才能不遗漏、不重复。
因此,一般步骤应是:仔细观察、发现规律、应用规津。运用规律常能使解法简便。例1下面两根线段中各有多少条线段?
解(1)由一条基本线段构成的线段有:
AB、BC、CD、DE,共4条;
由两条基本线段构成的线段有:
AC、BD、CE,共3条;
由三条基本线段构成的线段有:
AD、BE,共2条;
由四条基本线段构成的线段只有AE1条。
因此共有线段:
4+3+2+1
=(4+1)×4÷2
=10(条)
(2)可以采用(1)同样的解法:由一条基本线段组成的线段有6条,
由两条基本线段组成的线段有5条,由三条基本线段组成的线段有4条,由四条基本线段组成的线段有3条,由五条基本线段组成的线段有2条,由六条基本线段组成的线段有1条,
共有线段:
6+5+4+3+2+1
=(6+1)×6÷2
=21(条)
答(1)中有10条线段。(2)中有21条线段。
这种先分类再排序的方法称为分类排序法。这样排序,不易遗漏和重复。
由以上例子可以推知,如果线段上有五个点,就构成了四条基本线段,总线段数为四个连续自然数的和:4+3+2+1。如果有n个点,线段总数为(n-1)+(n-2)+?+3+2+1=n×(n
-1)÷2(条)。找到了这个规律,我们就可以运用这个公式来解答这类问题。
例2在∠AOB(图6-2)内有8条从O点引出的射线,可组成各种大小不同的角一共有多少个?
解这问题类似于例1,
10×9÷2=45(个)
答图中有45个角。
解3数一数,图6-3一共有几个长方形?
分析可以按照顺序去数长方形的个数,也可以通过分析研究,找出数长方形的规律。长方形是由长和宽组成的,
图中共有3个长(横向线段)、3个宽(竖向线段),
解
3×3=9(个)
答图中共有9个长方形。
这一类型的问题在后面还要专门讨论。
例4如图6-4。
如上图这样的形状,如果最底层有11个三角形,那么这堆小三角形共有多少个?
现在共有169个小三角形,按上图排列,那么最底层三角形有几个?
分析根据图示可以得到规律,底层与总数有“2→4,3→9,4→16”的关系。而22=4,3
3=9,44=16,就是:“底层的个数的平方正好等于总数”。所以可得:
下层有11个小三角形,共有
11×11=121(个)
因为13×13=169,所以169个小三角形如上图排列,底层有13个小三角形。
练 习
线段AB上除两端外有49个点,问这条线段上共有多少条线段?
下图中共有多少个三角形?
3.把长2厘米、宽1厘米的长方形硬纸片按照下图一层层叠起来。
3.把长2厘米、宽1厘米的长方形硬纸片按照下图一层层叠起来。
如果叠5层,周长是()厘米。
如果周长是120厘米,共有()层。
知识要点: 数图形时我们要按照一定的顺序、有条理、有计划、有方法的去解答题目,可由单个图形数起,再数两个图形合成的图形,依此规律一个一个往下数。
{例1}数一数图中共有几条线段?
D
A B
C
这样想:数之前,先将每条线段写上字母,写好后,先数
AB这条线段上有4条小线段,再数两条合并成的有3条,再
数三条合并成的有2条,最后数四条合并成的有1条,
4+3+2+1=10条。同样CD这条线段上也有10条,和起来一共
有20条。
{例2}数一数图中共有几个小长方体?
这样想:从上面先数,第一排有2个小长方体,再数第二
排有4个小长方体,最后数第三排有6个小长方体,所以
2+4+6=12,有12个小长方体。
{例3}数一数图中共有几个三角形?
这样想:数之前,先将每个图形编号,编好后,先数单个三角形共10个。再数两个图形合成的三角形,按顺序两个
两个合并,共8个三角形。所以10+8=18,共18个三角形。
{例4}数一数图中共有几个三角形?
这样想:先数单个三角形共4个。再数两个三角形合成的
三角形,按顺序两个两个合并,共2个三角形。最后数由3
个小三角形组成的大三角形,有1个。所以4+2+1=7,共7
个三角形。
{例5}数一数图中共有几个三角形?
这样想:先数每个角上三角形共5个,再数由两个不靠着
的角和中间五边形合成的三角形,按顺序数共3个三角形,所以5+3=8,共8个三角形。
知识要点: 同学们,在数图形时,一定要按顺序仔细数,如果给图形编个号,这样数起来就更方便,不会重复,也不会遗漏。
{例1}数一数
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