小学奥数:几何计数(一).专项练习及答案解析
河北工程大学专业-伊斯兰教是谁创立的
7-8-1几何计数(一)
教学目标
1.掌握计数常用方法;
2.熟记一些计数公式及其推导方法;
3.根据不同题目灵活运用计数方法进行计数.
本讲主要介绍了计数的常用方法枚举法、标数
法、树形图法、插板法、对应法等,并渗
透分类计数和用容斥原理的计数思想.
知识要点
一、几何计数
在几何图形中,有许多有趣的计数问题,如计算线段的条数,满足某
种条件的三角形的
个数,若干个图分平面所成的区域数等等.这类问题看起来似乎没有什么规律可循,但
是通
过认真分析,还是可以找到一些处理方法的.常用的方法有枚举法、加法原理和乘法原理法
1
以及递推法等.
n
条直线最多将平面分成
223……n(n<
br>2
n2)
个部分;
n
个圆
2
最多分平面的部分数
为
n
(
n
-1)+2;
n
个三角形将平面最多分成3
n
(
n
-1)+2部分;
n
个四边形
将平面最多分成4<
br>n
(
n
-1)+2部分……
在其它计数问题中,也经常用到枚举法、
加法原理和乘法原理法以及递推法等.解题时
需要仔细审题、综合所学知识点逐步求解.
排列
问题不仅与参加排列的事物有关,而且与各事物所在的先后顺序有关;组合问题与
各事物所在的先后顺序
无关,只与这两个组合中的元素有关.
二、几何计数分类
数线段:如果一条线段上有
n
+1个点(包括两个端点)(或含有
n
个“基本线段”),那么
这
n
+1个点把这条线段一共分成的线段总数为
n
+(
n
-1)+…
+2+1条
数角:数角与数线段相似,线段图形中的点类似于角图形中的边.
数三角形:可
用数线段的方法数如右图所示的三角形(对应法),因为
DE
上有15条线
段,每条线
段的两端点与点
A
相连,可构成一个三角形,共有15个三角形,同样一边在
BC上的三角形也有15个,所以图中共有30个三角形.
数长方形、平行四边形和正方形
:一般的,对于任意长方形(平行四边形),若其横边
上共有
n
条线段,纵边上共有<
br>m
条线段,则图中共有长方形(平行四边形)
mn
个.
例题精讲
模块一、简单的几何计数
【例 1】
七个同样的圆如右图放置,它有_______条对称轴.
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【考点】简单的几何计数
【难度】1星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,六年级,初赛,试题
【解析】
如图:6条.
【答案】
6
条
【例 2】
下面的表情图片中:,没有对称轴的个数
为( )
(
A
) 3
(
B
) 4 (
C
) 5 (
D
)
6
【考点】简单的几何计数 【难度】2星 【题型】选择
【关键词】华杯赛,初赛,第1题
【解析】 通过观察可知,第1,2,5这三张图片是有对
称轴的,其他的5张图片都没有对称
轴,所以没有对称轴的个数为5,正确答案是
C
。
【答案】
C
【巩固】 中心对称图形是:绕某一点旋转180°
后能和原来的图形重合的图形,轴对称图形
是:沿着一条直线对折后两部分完全重合的图形,图的4个图
形中,既是中心对
称图形又是的轴对称图形的有 个。
【考点】简单的几何计数 【难度】2星 【题型】填空
【关键词】希望杯,五年级,一试,第7题
【解析】 共有3个,除第二个外其余都是。
【答案】
3
个
【例 3】 两条直线相交所成的锐
角或直角称为两条直线的“夹角”。现平面上有若干条直
线,它们两两相交,并且“夹角”只能是30°
,60°或90°。问:至多有多少
条直线?
【考点】简单的几何计数 【难度】1星
【题型】填空
【关键词】华杯赛,初赛,试题,第12题
【解析】
至多有6条直线,如图:
【答案】
6
条
【例
4】 下图是王超同学为环境保护专栏设计的一个报头,用到基本的几何图形:线段、
7-8-1.几何
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三角形、四边形、圆、弧线,其中用得最多的一种图形是________ 。
【考点】简单的几何计数 【难度】2星 【题型】填空
【关键词】希望杯,四年级,二试,第9题
【解析】 观察图形发现是:线段最多
【答案】线段最多
【例 5】
下面的
55
和
64
图中共有____个正方形.
【考点】简单的几何计数 【难度】2星 【题型】解答
【解析】 在<
br>55
的图中,边长为1的正方形
5
2
个;边长为2的正方形
4
2
个; 边长为3的正
方形
3
2
个;边长为4的正方形<
br>2
2
个;边长为5的正方形有
1
2
,总共有
5<
br>2
4
2
3
2
2
2
1
255
(个)正方形.在
64
的图中边长为1的正方形
64
个;
边长为2的正方形
53
个;
边长为3的正方形
42
个;边长为4的正方形
31
个;
总共有
6453423142
(个).
【答案】
42
个
【巩固】 请看下图,共有多少个正方形?
【考点】简单的几何计数
【难度】2星 【题型】填空【关键词】
【解析】 假设最小的正方形边长为1,则面积为1的正
方形有9个;面积为4的正方形有4
个;面积为16的正方形有1个.因此共有9+4+1=14个.
【答案】
14
个
【巩固】 如下图是一个围棋盘,它由横竖各1
9条线组成.问:围棋盘上有多少个右图中的
小正方形一样的正方形?
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【考点】简单的几何计数 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】华杯赛,初赛,试题,第15题
【解析】 我们先在右图小正方形中找一个代表点
,例如右下角的点
E
作为代表点.然后将小
正方形按题意放在围棋盘上,仔细观察点<
br>E
应在什么地方.通过观察,不难发现:
(1)点
E
只能在棋盘右下
角的正方形
ABCD
(包括边界)的格子点上.
(2)反过来,右下角正方形
ABCD
中的每一个格子点都可以作为小正方形的点
E
,
也只能作为一个小
正方形的点
E
.
这样一来,就将“小正方形的个数”化为“正方形
ABCD
中的格子点个数”了.很
容易看出正方形
ABCD
中的格子点为10×10=
100个.
答:共有100个。
【答案】
100
个
【例 6】 下图中共有____个正方形.
【考点】简单的几何计数
【难度】2星 【题型】解答
【解析】 每个
44
正方形中有:边长为1的正
方形有
4
2
个;边长为2的正方形有
3
2
个; 边
长为3的正方形有
2
2
个;边长为4的正方形有
1
2
个;总
共有
4
2
3
2
2
2
1
2
30
(个)
正方形.现有5个
44
的正方形,它们重叠部分是4个
22
的正方形.因此,图
中正方形的个数是
30554130
.
【答案】
130
【例 7】 图中有______个正方形.
【考点】简单的几何计数 【难度】2星 【题型】解答
【解析】 55
的正方形1个;
44
的正方形4个;
33
的正方形5
个;2
2的正方形4个;
1
1的正方形13个.共27个.
【答案】
27
【巩固】 数一数:图中共有________
个正方形。
【考点】简单的几何计数 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】希望杯,四年级,二试,第10题
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【解析】
按面积从小到大4+17+9+4+1=35个
【答案】
35
个
【巩固】 图中共有 个正方形。
【考点】简单的几何计数
【难度】3星 【题型】填空
【关键词】走美杯,4年级,决赛,第7题
【解析】 设
最小正方形的边长为
1
,那么边长为
1
的正方形有
2
个,边
长为
2
的正方形有
6
个,
边长为
4
的正方形有5
个,边长为
8
的正方形有
2
个,边长为
12
的正方形有
1
个,
边长为
16
的正方形有
1
个,所
以总共有
26521117
(个)。
【答案】
17
个
【例 8】 下图中共有___________个正方形。
【考点】简单的几何计数 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,中年级,初试,4题
【解析】 分类计算边长为1的正方形有12个;长
为2的正方形有1个;边长为3的正方形
有4个;边长为4的有1个;边长为1个对角线的有1个;边长
为2个对角线的有
1个;所以一共有:
121411120
(个)
【答案】
20
个
【巩固】 图1中共有 个正方形。
【考点】简单的几何计数 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】希望杯,五年级,一试,第12题
【解析】 5+4+1+5+4+1=20
【答案】
20
个
【例 9】 图中共有多少个长方形?
【考点】简单的几何计数 【难度】2星 【题型】解答
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【解析】
利用长方形的计数公式:横边上共有
n
条线段,纵边上共有
m
条线段,则图中
共有
长方形(平行四边形)
mn
个.所以有(4+3+2+1)×(4+3+2+1)
=100.
【答案】
100
【例 10】
数一数,下边图形中有 个平行四边形.
【考点】简单的几何计数
【难度】1星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,四年级,初试,4题
【解析】 本题
是一道几何计数问题,应不漏不重地按规律去数,每相邻两个三角形可组成一
个平行四边形,共计6个.
【答案】
6
个
【例 11】 图5中有
个平行四边形。
【考点】简单的几何计数 【难度】2星 【题型】填空
【关键词】希望杯,4年级,1试
【解析】 12+8+3=23
【答案】
23
【例 12】
如右图中共有7层小三角形,求白色小三角形的个数与黑色小三角形的个数之比。
1
2
3
4
5
6
7
【考点】简单的几何计数 【难度】2星 【题型】填空
【关键词】华杯赛,初赛,试题,第10题
(16)6
【解析】 白色小三角形
个数=1+2+…+6==21,黑色小三角形个数=1十2
2
(17)7213
+…+7==28,所以它们的比==,白色与黑色小三角形个数之
2284
3
比是.
4
3
【答案】
4
【例 13】
如图,由小正方形构成的长方形网格中共有线段______条。
【考点】简单的几何计数
【难度】2 【题型】填空
【关键词】希望杯,六年级,一试,第8题
【解析】
横的有5×(1+2+3+4+5)=75条,竖的有6×(1+2+3+4)=60条,一共135条
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【答案】
135
条
【例 14】
图中线段的条数比三角形的个数多 。
【考点】简单的几何计数
【难度】2星 【题型】填空
【关键词】学而思杯,2年级,第6题
【解析】
通过比较发现,线段的条数比三角形的个数多的正好是
6
条斜边。
【答案】
6
【例 15】 右图中共有
个三角形。
【考点】简单的几何计数 【难度】2星 【题型】填空
【关键词】华杯赛,五年级,决赛,第6题
【解析】 由1个,2个,3个,4个,6个,8
个小三角形组成的三角形分别有:8,7,4,3,
1,1个,也即一共有8+7+4+3+2=24个
。
【答案】24
【例 16】 如图
AB
,
CD,
EF
,
MN
互相平行,则图中梯形个数与三角形个数的差是多少?
A
C
E
B
D
F
【考点】简单的几何计数
【难度】3星 【题型】解答
【解析】 图中共有三角形(1+2+3+4)×4=40个.梯形
(1+2+3+4)×(2+4)=60;所以梯
形比三角形多60-40=20个.
【答案】
20
个
【例 17】
右边三个图中,都有一些三角形,在图A中,有
____个;在图B中,有______
个;中图C中,有______ 个。
A
B
C
【考点】简单的几何计数 【难度】2星
【题型】填空
【关键词】希望杯,4年级,1试
【解析】 图A 5个; 图B
8个; 图C 5个
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【例 18】
请看下图,共有多少个三角形?
【考点】简单的几何计数 【难度】2星
【题型】填空
【解析】 独立的三角形有7个,由4个三角形组成的三角形有1个,加上最大的三角形
,因
此共有7+1+1=9个三角形.
【答案】
9
【例 19】 右图中共有 个三角形.
【考点】简单的几何计数 【难度】2星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,三年级,初赛,2题
【解析】
分类枚举得到:边长是
1
个单位长度的有
12
个三角形;
边长是
2
个单位长度的有
6
个三角形
边长是
3
个单位长度的有
2
个三角形
共有
126220
(个)
【答案】
20
个
【例 20】 右图中三角形共有 个.
【考点】简单的几何计数 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,五年级,初赛,4题
【解析】
不可分割的三角形有
7
个.
由
2
个不可分割的三角形构成的三角形有
6
个.
由
3
个不可分割的三角形构成的三角形有
4
个.
由
5
个不可分割的三角形构成的三角形有
2
个.
由
7
个不可分割的三角形构成的三角形有
1
个.
一共有三角形
7642120
个.
【答案】
20
个
【巩固】
数一数图中有_______个三角形.
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【考点】简单的几何计数
【难度】4星 【题型】填空
【关键词】走美杯,3年级,初赛,第14题
【解析】
分类枚举,只由一个三角形构成的有6个,由两个小三角形组合而成的三角形有3
个。由三个小三角形组
合而成的三角形有3个,所以一共有
63+3=12
(个)。
【答案】
12
个
【巩固】
数一数,图中有_________________个三角形。
【考点】简单的几何计数
【难度】4星 【题型】填空
【关键词】希望杯,五年级,二试,第9题
【解析】
10个
【答案】
10
个
【例 21】 图中共有
个三角形。
【考点】简单的几何计数 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】希望杯,4年级,1试
【解析】
从图形所包含的小块数的个数来数,包含一块的三角形有10个,包含两块的三
角形有10个,包含三块的三角形有10个,包含五块三角形有5个,所以共有35个。
【答案】
35
个
【例 22】 在图中,一共有 10
个三角形, 40 条线段.
【考点】简单的几何计数 【难度】4星
【题型】填空
【关键词】学而思杯,2年级,第3题
【解析】 ⑴一共有10个三角形.五
角星的每个角上分别有1个小三角形,总共有5个;另
外还有5个较大的三角形,所以共有
5
510
(个)三角形.⑵一共有40条线段.中
间五角星中有5条长线段,每条长线段上共可
以数出:
3216
(条)线段,
那么五角星中共有
6530
(条)线段,
305540
.
<考点> 图形的计数
【答案】三角形
10
个,线段
40
个
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【例 23】 用10根火柴棒首尾顺次连接接成一个三角形,能接成不同的三角形有
个。
【考点】简单的几何计数 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】希望杯,五年级,一试,第13题
【解析】 根据三角行两边之和大于第三边,两
边只差小于第三边。知道共有两2种情况:
33410
与
244
,
所以能接成不同的三角形
2
个
【答案】
2
个
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