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1、2021-2022年三年級數(shù)學 奧數(shù)講座 巧數(shù)圖形
數(shù)出某種圖形的個數(shù)是一類有趣的圖形問題。由于圖形千變萬化,錯綜復雜,所以要想準確地數(shù)出其中包含的某種圖形的個數(shù),還真需要動點腦筋。要想有條理、不重復、不遺漏地數(shù)出所要圖形的個數(shù),最常用的方法就是分類數(shù)。
例1數(shù)出下圖中共有多少條線段。
分析與解:我們可以按照線段的左端點的位置分為A,B,C三類。如下圖所示,以A為左端點的線段有3條,以B為左端點的線段有2條,以C為左端點的線段有1條。所以共有3+2+1=6(條)。
我們也可以按照一條線段是由幾條小線段構成的來分類。如下圖所示,AB,BC,CD是最基本的小線段,由一條線段
2、構成的線段有3條,由兩條小線段構成的線段有2條,由三條小線段構成的線段有1條。
所以,共有3+2+1=6(條)。
由例1看出,數(shù)圖形的分類方法可以不同,關鍵是分類要科學,所分的類型要包含所有的情況,并且相互不重疊,這樣才能做到不重復、不遺漏。
例2 下列各圖形中,三角形的個數(shù)各是多少?
分析與解:因為底邊上的任何一條線段都對應一個三角形(以頂點及這條線段的兩個端點為頂點的三角形),所以各圖中最大的三角形的底邊所包含的線段的條數(shù)就是三角形的總個數(shù)。由前面數(shù)線段的方法知,
圖(1)中有三角形1+2=3(個)。
圖(2)中有三角形1+2+3=6(個)。
3、圖(3)中有三角形1+2+3+4=10(個)。
圖(4)中有三角形1+2+3+4+5=15(個)。
圖(5)中有三角形
1+2+3+4+5+6=21(個)。
例3下列圖形中各有多少個三角形?
分析與解:(1)只需分別求出以AB,ED為底邊的三角形中各有多少個三角形。
以AB為底邊的三角形ABC中,有三角形
1+2+3=6(個)。
以ED為底邊的三角形CDE中,有三角形
1+2+3=6(個)。
所以共有三角形6+6=12(個)。
這是以底邊為標準來分類計算的方法。它的好處是可以借助“求底邊線段數(shù)”而得出三角形的個數(shù)。我們也可以以小
4、塊個數(shù)作為分類的標準來計算:圖中共有6個小塊。
由1個小塊組成的三角形有3個;
由2個小塊組成的三角形有5個;
由3個小塊組成的三角形有1個;
由4個小塊組成的三角形有2個;
由6個小塊組成的三角形有1個。
所以,共有三角形
3+5+1+2+1=12(個)。
(2)如果以底邊來分類計算,各種情況較復雜,因此我們采用以“小塊個數(shù)”為分類標準來計算:
由1個小塊組成的三角形有4個;
由2個小塊組成的三角形有6個;
由3個小塊組成的三角形有2個;
由4個小塊組成的三角形有2個;
由6個小塊組成的三角形有1個。
所以,共有
5、三角形
4+6+2+2+1=15(個)。
例4右圖中有多少個三角形?
解:假設每一個最小三角
形的邊長為1。按邊的長度來分
類計算三角形的個數(shù)。
邊長為1的三角形,從上到下一層一層地數(shù),有
1+3+5+7=16(個);
邊長為2的三角形(注意,有一個尖朝下的三角形)有1+2+3+1=7(個);
邊長為3的三角形有1+2=3(個);
邊長為4的三角形有1個。
所以,共有三角形
16+7+3+1=27(個)。
例5數(shù)出下頁左上圖中銳角的個數(shù)。
分析與解:在圖中加一條虛線,如下頁右上圖。容
易發(fā)現(xiàn),所要數(shù)的每個角都對應
6、一個三角形(這個角與它所截的虛線段構成的三角形),這就回到例2,從而回到例1的問題,即所求銳角的個數(shù),就等于從O點引出的6條射線將虛線截得的線段的條數(shù)。虛線上線段的條數(shù)有
1+2+3+4+5=15(條)。
所以圖中共有15個銳角。
例6在下圖中,包含“*”號的長方形和正方形共有多少個?
解:按包含的小塊分類計數(shù)。
包含1小塊的有1個;包含2小塊的有4個;
包含3小塊的有4個;包含4小塊的有7個;
包含5小塊的有2個;包含6小塊的有6個;
包含8小塊的有4個;包含9小塊的有3個;
包含10小塊的有2個;包含12小塊的有4個;
包含15小塊的
7、有2個。
所以共有
1+4+4+7+2+6+4+3+2+4+2=39(個)。
?
?練習
1.下列圖形中各有多少條線段?
2.下列圖形中各有多少個三角形?
3.下列圖形中,各有多少個小于180°的角?
4.下列圖形中各有多少個三角形?
5.下列圖形中各有多少個長方形?
6.下列圖形中,包含“*”號的三角形或長方形各有多少?
7.下列圖形中,不含“*”號的三角形或長方形各有幾個?
附送:
2021-2022年三年級數(shù)學 奧數(shù)講座 巧求周長
我們知道:
這兩個計算
8、公式看起來十分簡單,但用途卻十分廣泛。用它們可以解決許多直角多邊形(所有的角都是直角的多邊形)的周長問題。這是因為直角多邊形總可以分割成若干個正方形或長方形。
例如,下面的圖形都可以分割成若干個正方形或長方形,當然分割的方法不是唯一的。
由此,可以演變出許多只涉及正方形、長方形周長計算公式的題目。
例1一個苗圃園(如左下圖),周邊和中間有一些路供人行走(圖中線段表示“路”),幾個小朋友在里面觀賞時發(fā)現(xiàn):從A處出發(fā),在速度一樣的情況下,只要是按“向右”、“向上”方向走,幾個人分頭走不同的路線,總會同時達到B處。你知道其中的道理嗎?
分析與解:如右上圖所示,將各個交點標上字
9、母。由A處到B處,按“向右”、“向上”方向走,只有下面六條路線:
(1)A→C→D→E→B;
(2)A→C→O→E→B;
(3)A→C→O→F→B;
(4)A→H→G→F→B;
(5)A→H→O→E→B;
(6)A→H→O→F→B。
因為A→C與H→O,G→F的路程一樣長,所以可以把它們都換成A→C;同理,將O→E,F(xiàn)→B都換成C→D;將A→H,C→O都換成D→E;將H→G,O→F都換成E→B。這樣換過之后,就得到六條路線的長度都與第(1)條路線相同,而第(1)條路線的長“AD+DB”就是長方形的“長+寬”,也就是說,每條路線的長度都是“長+寬”。路程、速度都相同,當然到達B
10、處的時間就相同了。
例2 計算下列圖形的周長(單位:厘米)。
解:(1)將圖中右上缺角處的線段分別向上、向右平行移動到虛線處(見左下圖),這樣正好移補成一個正方形,所以它的周長為25×4=100(厘米)。
(2)與(1)類似,可以移補成一個長方形,周長為
(10+15)×2=50(厘米)。
例3 求下面兩個圖形的周長(單位:厘米)。
解:(1)與例2類似,可以移補成一個長(15+10+15)厘米、寬(12+20)厘米的長方形,所以周長為
(15+10+15)×2+(12+20)×2=144(厘米)。
(2)設想先把長20厘米的線段向上平移到兩條長15厘米的
11、線段中間,構成一個長60厘米,寬(15+20+15)厘米的長方形,此時,還有兩條長35厘米的豎線段。所以周長為
60×2+(15+20+15)×2+35×2=290(厘米)。
例4在一張紙上畫出由四個邊長為3厘米的正方形拼湊或組合成的圖形(重疊的線段只算畫一次)。顯然,這個圖形有多種多樣的畫法,下列各圖是其中的一部分畫法。在所有的這些畫法中,
(1)哪種畫法畫出的線段總長最長?有多長?
(2)哪種畫法畫出的線段總長最短?有多長?
分析與解:畫的線段重疊部分越少,畫的線段就越長。反之,重疊部分越多,畫的線段就越短。因此,類似圖1那樣畫的線條最長,共畫了
3×4×4=48(
12、厘米)。
右圖畫的線條最短,共畫了
(3+3)×6=36(厘米)。
例5下圖是一個方形螺線。已知兩相鄰平行線之間的距離均為1厘米,求螺線的總長度。
分析與解:如左下圖所示,按箭頭方向轉動虛線部分,于是得到了三個邊長分別為3,5,7厘米的正方形和中間一個三邊圖形(見右下圖)。所以螺線總長度為
(3+5+7)×4+1×3=63(厘米)。
?
練習
1.試求左下圖的周長(單位:厘米)。
2.上頁右下圖是由邊長為1厘米的11個正方形堆成的“土”字圖形。試求出其周長。
3.右圖是某小學教學樓的平面示意圖,設計者在圖上只標明了三條線段的長度(單位:米)。請你算出它的周長。
4.下圖是由七個長5厘米、寬3厘米的相同長方形經過豎放、橫放而成的圖形。求這個圖形的周長。
5.下面兩圖中的小方格的大小相同。圖(1)的周長為48厘米,圖(2)的周長等于多少?
6.如右圖所示,一個正方形被分成了三個相同的長方形。如果其中一個長方形的周長是16米,那么這個正方形的周長是多少米?