内容正文:
五年级奥数培优讲义:第06讲 分类数图形
知识点梳理
一、核心概念与方法
1.基本概念
数图形是指按一定顺序和规则,不重复、不遗漏地数出图形中特定类型图形(如线段、角、三角形、长方形、正方形等)的个数。关键方法是分类计数:将图形按“组成部分的多少”(由1个基本图形组成、2个基本图形组成……)或“位置特征”(上层、下层、左半部分、右半部分等)分类,再将各类个数相加。
2.核心方法与公式
分类法:按图形组成的基本单元数量分类(如“由1个基本线段组成”“由2个基本线段组成”等),适用于所有图形计数。
公式法(针对规则图形):
数线段:若一条直线上有个点(含端点),线段总数为(即从1加到)。
数角:若一个顶点引出条射线(含两边),角的总数为(即从1加到)。
数长方形(不含正方形):长边上有条线段,宽边上有条线段,长方形总数为(需减去正方形个数)。
数正方形:在的网格中(、为长、宽方向小格数,),正方形总数为。
二、核心题型与技巧
题型1:数线段
技巧:按“包含基本线段的条数”分类(基本线段:相邻两点间的线段),或直接用公式“从1加到(点数-1)”。
题型2:数角
技巧:类比数线段,按“包含基本角的个数”分类(基本角:相邻两条射线组成的角),或用公式“从1加到(射线条数-1)”。
分类法:1个基本角(∠AOB、∠BOC、∠COD):3个;2个基本角(∠AOC、∠BOD):2个;3个基本角(∠AOD):1个;总数个。
题型3:数三角形
技巧:若三角形顶点固定,底边为一条线段,则三角形个数=底边上线段的条数(每条线段对应一个三角形)。
题型4:数长方形
技巧:先求“含正方形的长方形总数”(长线段数×宽线段数),再减去“正方形个数”。
题型5:数正方形
技巧:按“边长”分类,边长为1的正方形个数=长小格数×宽小格数,边长为2的=(长小格数-1)×(宽小格数-1),……,直到边长为(),再相加。
题型6:复合图形(组合图形)
技巧:分解为基本图形,先数各部分个数,若有重叠区域需减去重复计数的个数。
题型7:含特殊条件(如含标记点、重叠区域)
技巧:按特殊条件分类(如“含中心点”“不含阴影”),优先数满足条件的基本图形,再数组合图形。
三、易错点提醒
1.分类要“全”:按“组成个数”“位置”“尺寸”等单一标准分类,不交叉;
2.公式要“准”:明确公式中各字母含义(n为点数/射线条数,m/n为网格长/宽小格数);
3.图形要“辨”:区分正方形与长方形,复合图形先整体后局部;
4.特殊要“细”:含标记点时,先确定方向线段数,再用“分步乘法”计算;
5.计算要“稳”:每步标记结果,汇总时复查。
例题讲解
例题1:在直线l上有A、B、C三个点,以点A为一个端点的线段有几条?用字母表示出来。
跟踪练习1:把每两个点用线段连接起来,一共画出了几条线段?
例题2:数一数,下图中一共有多少个锐角?
跟踪练习2:如图,∠AOE、∠BOF、∠COG均为直角。图中一共有多少个角?有多少个锐角?有多少个钝角?
例题3:数一数图中共有( )个三角形。
跟踪练习3:数一数,图中一共有几个三角形?
例题4:数一数,图中有多少个长方形?
跟踪练习4:下图中有( )个三角形,有( )个长方形。
例题5: ( )个长方形 ( )个正方形
跟踪练习5:数一数。
有( )个长方形 有( )个正方形
提升练习
1.下图中一共有( )个长方形。
2.数一数。
( )个角 ( )个长方形
3.图中有( )个三角形。
4.下图中有( )个正方形。
5.数一数。
( )个长方形 ( )个正方形 ( )个三角形
6.同学们终于登上了山顶,那里有一座亭子可以休息,从不同的方向看亭子顶是不一样的,如图(包含组合图形)。
( )个长方形 ( )个三角形
7.带有的正方形有几个?带有的三角形有几个?
( )个 ( )个
8.同学们终于登上了山顶,那里有一座亭子可以休息,从不同的方向看亭子顶是不一样的,如图。
( )个长方形 ( )个正方形 ( )个三角形
9.下图包含的三角形有( )个。
10.数一数,下图中一共有( )个长方形,包含★的长方形有( )个。
★
11.在直线l上有A、B、C三个点,以点B为一个端点的线段有( )条。
12.如图中,共有( )条直线,( )条射线,( )条线段。
13.图中共有( )条线段;图中共有( )个角。
14.下图中有( )条线段,有( )条射线,有( )条直线。
15.下面图形中,有( )条线段,( )个角,其中有( )个锐角。
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五年级奥数培优讲义:第06讲 分类数图形
知识点梳理
一、核心概念与方法
1.基本概念
数图形是指按一定顺序和规则,不重复、不遗漏地数出图形中特定类型图形(如线段、角、三角形、长方形、正方形等)的个数。关键方法是分类计数:将图形按“组成部分的多少”(由1个基本图形组成、2个基本图形组成……)或“位置特征”(上层、下层、左半部分、右半部分等)分类,再将各类个数相加。
2.核心方法与公式
分类法:按图形组成的基本单元数量分类(如“由1个基本线段组成”“由2个基本线段组成”等),适用于所有图形计数。
公式法(针对规则图形):
数线段:若一条直线上有个点(含端点),线段总数为(即从1加到)。
数角:若一个顶点引出条射线(含两边),角的总数为(即从1加到)。
数长方形(不含正方形):长边上有条线段,宽边上有条线段,长方形总数为(需减去正方形个数)。
数正方形:在的网格中(、为长、宽方向小格数,),正方形总数为。
二、核心题型与技巧
题型1:数线段
技巧:按“包含基本线段的条数”分类(基本线段:相邻两点间的线段),或直接用公式“从1加到(点数-1)”。
题型2:数角
技巧:类比数线段,按“包含基本角的个数”分类(基本角:相邻两条射线组成的角),或用公式“从1加到(射线条数-1)”。
分类法:1个基本角(∠AOB、∠BOC、∠COD):3个;2个基本角(∠AOC、∠BOD):2个;3个基本角(∠AOD):1个;总数个。
题型3:数三角形
技巧:若三角形顶点固定,底边为一条线段,则三角形个数=底边上线段的条数(每条线段对应一个三角形)。
题型4:数长方形
技巧:先求“含正方形的长方形总数”(长线段数×宽线段数),再减去“正方形个数”。
题型5:数正方形
技巧:按“边长”分类,边长为1的正方形个数=长小格数×宽小格数,边长为2的=(长小格数-1)×(宽小格数-1),……,直到边长为(),再相加。
题型6:复合图形(组合图形)
技巧:分解为基本图形,先数各部分个数,若有重叠区域需减去重复计数的个数。
题型7:含特殊条件(如含标记点、重叠区域)
技巧:按特殊条件分类(如“含中心点”“不含阴影”),优先数满足条件的基本图形,再数组合图形。
三、易错点提醒
1.分类要“全”:按“组成个数”“位置”“尺寸”等单一标准分类,不交叉;
2.公式要“准”:明确公式中各字母含义(n为点数/射线条数,m/n为网格长/宽小格数);
3.图形要“辨”:区分正方形与长方形,复合图形先整体后局部;
4.特殊要“细”:含标记点时,先确定方向线段数,再用“分步乘法”计算;
5.计算要“稳”:每步标记结果,汇总时复查。
例题讲解
例题1:在直线l上有A、B、C三个点,以点A为一个端点的线段有几条?用字母表示出来。
【答案】2条;AB、AC
【分析】线段的两端都有端点,不可延长,两个端点间的线条是直的。
【详解】在直线l上有A、B、C三个点,以点A为一个端点的线段有AB、AC,共2条。
跟踪练习1:把每两个点用线段连接起来,一共画出了几条线段?
【答案】见详解
【分析】线段有两个端点,中间是直直的线,长度可测量,由此将每两点连起来,画一画,数出数量即可。
【详解】根据分析画图如下:
答:把每两个点用线段连接起来,一共画出了3条线段。
例题2:数一数,下图中一共有多少个锐角?
【答案】55个
【分析】根据题意,对于由多条射线从一个公共端点出发组成的图形,每两条射线都可以组成一个角,所以要找出所有不同的两条射线的组合情况,就能确定角的个数。通过依次累加的方式来计算角的个数。首先数出射线的数量,A、B与9条C,共11条,先选第一条射线,它可和另外10条射线组成10个角;选第二条射线,它可和除第一条射线外的9条射线组成9个角,以此类推,共有11条线,但由于线B是最后一条线,无法再与其它线组成角,故角的总数为:10+9+8+7+6+5+4+3+2+1。以此答题即可。
【详解】根据分析可知:
10+9+8+7+6+5+4+3+2+1
=10+(9+1)+(8+2)+(7+3)+(6+4)+5
=10+10+10+10+10+5
=55(个)
答:下图中一共有55个锐角。
跟踪练习2:如图,∠AOE、∠BOF、∠COG均为直角。图中一共有多少个角?有多少个锐角?有多少个钝角?
【答案】角21个;锐角15个;钝角3个
【分析】锐角:大于0°而小于90°的角。直角:等于90°的角。钝角:大于90°而小于180°的角。
根据从一点引出两条射线所组成的图形叫做角,每两条射线即可组成一个角,有7条射线即可组成个角;已知∠AOE、∠BOF、∠COG均为直角,即直角有3个,∠AOE是直角,则∠AOF、∠AOG是钝角,∠BOF是直角,则∠BOG是钝角,即钝角有3个,那么用角的总数减去直角的数量再减钝角的数量可得锐角的数量。
【详解】
(个)
(个)
答:图中一共有21个角;有15个锐角;有3个钝角。
例题3:数一数图中共有( )个三角形。
【答案】44
【分析】按照一定规律来找:先找单个三角形的个数,再找2个图形、4个图形、8个图形组合的三角形个数,相加即可图中三角形的总个数。
【详解】图中单个的三角形有16个;
2个图形组合的三角形有16个;
4个图形组合的三角形有8个;
8个图形组合的三角形有4个;
一共有三角形:16+16+8+4=44(个)
所以,图中共有44个三角形。
跟踪练习3:数一数,图中一共有几个三角形?
【答案】44个
【分析】单独1个的三角形有16个,2个组合的三角形有16个,4个组合的三角形有8个,8个组合的三角形有4个,再把个数加起来即可。
【详解】16+16+8+4=44(个)
答:图中一共有44个三角形。
例题4:数一数,图中有多少个长方形?
【答案】9个
【分析】长方形:有四个尖尖的角,四条直直的边,相对的两条边一样长;根据长方形的特点数一数图中长方形的个数,以及组合图形的个数,最后相加即可。
如图:
图中有1、2、3、4,共4个小长方形;1和2,3和4,1和3,2和4分别组成4个大一点的长方形;1、2、3、4合起来组成1个最大的长方形;把小长方形和组合图形数量相加,即是长方形的个数;据此解答。
【详解】由分析可得:
4+4+1=9(个)
答:图中有9个长方形。
跟踪练习4:下图中有( )个三角形,有( )个长方形。
【答案】 5 3
【分析】长方形:有四个尖尖的角,四条直直的边,相对的两条边一样长;像这样长长方方的图形是长方形; 三角形:有三个尖尖的角,三条直直的边;像这样尖尖的图形是三角形;由此数出单独的图形和组合成的图形,相加就是总数量;据此解答。
【详解】根据分析:单独的三角形有4个;2个三角形组成的大三角形有1个,一共有4+1=5(个);单独的长方形有2个;2个长方形组成的大长方形有1个,一共有2+1=3(个);图中有5个三角形,有3个长方形。
例题5: ( )个长方形 ( )个正方形
【答案】 3 6
【分析】根据平面图形的特征来解决即可。
长方形是长长方方的,由4条边围成,且对边一样长;正方形是正正方方的,由4条边围成,且4条边都一样长; 三角形由3条线段首尾依次连接而成的封闭图形。
左图,基本的长方形有2个,由2个基本的长方形组成的长方形有1个,一共有3个长方形;
右图,基本的正方形有4个,由4个基本的正方形组成的正方形有1个,由4个基本的三角形组成的正方形有1个,一共有6个正方形。
【详解】由题意分析得:
3个长方形 6个正方形
跟踪练习5:数一数。
有( )个长方形 有( )个正方形
【答案】 6 8
【分析】长方形:由四条边围成,且对边相等,四个角都是直角。
正方形:由四条边围成,且四条边都相等,四个角都是直角。
单个的长方形有3个,2个单个的长方形组成大的长方形有2个,3个单个的长方形组成大的长方形有1个,一共(3+2+1)个长方形;
单个的正方形有6个,4个单个的正方形组成大的正方形有2个,一共(6+2)个正方形;据此解答。
【详解】3+2+1
=5+1
=6(个)
6+2=8(个)
则有6个长方形;有8个正方形。
提升练习
1.下图中一共有( )个长方形。
【答案】10
【分析】由题意得,可以分层来数长方形的个数。上面一层,单个的小长方形有2个,2个小长方形合起来的大长方形有1个,即上面一层有3个长方形。下面一层,单个的小长方形有3个,2个小长方形合起来组成的大长方形有2个,3个小长方形合起来组成的大长方形有1个,即下面一层有6个长方形。接着把两层的长方形合起来一起数,5个小长方形组成1个大长方形。最后把它们的数量全部加起来即可算出一共有多少个长方形。
【详解】3+6+1
=9+1
=10(个)
故图中一共有10个长方形。
2.数一数。
( )个角 ( )个长方形
【答案】 6 9
【分析】
角有一个顶点两条边。如图:,有∠1、∠2、∠3,还有∠1和∠2拼成的角,∠2和∠3拼成的角,以及∠1、∠2、∠3拼成的角。
长方形有4条边,对边相等,四个角都是直角。如图:,有长方形1、长方形2、长方形3、长方形4,长方形1和长方形2拼成的长方形,长方形1和长方形3拼成的长方形,长方形3和长方形4拼成的长方形,长方形2和长方形4拼成的长方形,以及长方形1、长方形2、长方形3、长方形4拼成的大长方形。
【详解】
3.图中有( )个三角形。
【答案】10
【分析】由图可知,单独的小三角形有4个,由两个小三角形组成的大三角形有3个,由三个小三角形组成的大三角形有2个,由四个小三角形组成的大三角形有1个。然后把三角形的数量全部加起来即可。
【详解】4+3+2+1
=7+2+1
=9+1
=10(个)
故图中有10个三角形。
4.下图中有( )个正方形。
【答案】3
【分析】正方形是方方正正的,有4条直直的边,由此数出图形的数量即可。
【详解】由分析得:
图中有3个正方形。
5.数一数。
( )个长方形 ( )个正方形 ( )个三角形
【答案】 6 5 3
【分析】长方形是长长方方的,有4条直直的边,对边相等;正方形是方方正正的,有4条直直的边,每条边都相等;三角形有3条直直的边;由此数出各图形的数量填空即可。
【详解】由分析可得:
6个长方形 5个正方形 3个三角形
6.同学们终于登上了山顶,那里有一座亭子可以休息,从不同的方向看亭子顶是不一样的,如图(包含组合图形)。
( )个长方形 ( )个三角形
【答案】 5 7
【分析】长方形是四个角相等的四边形,长长的方方的;三角形是由同一平面内不在同一直线上的三条线段“首尾”顺次连接所组成的封闭图形。一个一个地数,不重复,不遗漏。
【详解】
7.带有的正方形有几个?带有的三角形有几个?
( )个 ( )个
【答案】 6 6
【分析】正方形是正正方方的,由4条边围成且4条边一样长;三角形是由3条线段首尾依次连接而成的封闭图形。
带有的基本的正方形有1个,带有的由4个基本的正方形组成的正方形有4个,带有的由9个基本的正方形组成的正方形有1个,把它们加起来就能算出一共有多少个。
带有的基本的三角形有1个,带有的由2个基本的三角形组成的三角形有2个,带有的由3个基本的三角形组成的三角形有2个,带有的由4个基本的三角形组成的三角形有1个,把它们加起来就能算出一共有多少个。
【详解】由题意分析得:
1+4+1=6(个)
1+2+2+1=6(个)
即,
6个 6个
8.同学们终于登上了山顶,那里有一座亭子可以休息,从不同的方向看亭子顶是不一样的,如图。
( )个长方形 ( )个正方形 ( )个三角形
【答案】 5 5 7
【分析】长方形是长长方方的,由4条边直直的边围成,且对边一样长,4个角都是直角;正方形是正正方方的,有4条直直的边,每条边都相等;三角形由3条线段首尾依次连接组成的封闭图形,有3个尖尖的角,3条直直的边;据此数出各种图形的数量即可。
【详解】由分析可知:
图形一有5个长方形;
图形二有5个正方形;
图形三有7个三角形。
9.下图包含的三角形有( )个。
【答案】4
【分析】单独的小三角形中只有中间1个包含的;2个小三角形组成的三角形中,有2个包含的;3个小三角形组成的三角形中,有1个包含的;将它们相加即可。
【详解】1+2+1=4(个)
下图包含的三角形有4个。
10.数一数,下图中一共有( )个长方形,包含★的长方形有( )个。
★
【答案】 9 4
【分析】长方形是长长方方的,有4条直直的边,有4个直角,对边相等。先给小长方形编号如下:
★①
②
③
④
单个的长方形有:①、②、③、④,一共有4个;
由两个单个的长方形组成的长方形有:①②、③④、①③、②④,一共有4个;
由四个单个的长方形组成的大长方形有:①②③④,只有1个;
据此用加法求出长方形的总数即可;
包含★的单个的长方形有:①,只有1个;
包含★的由两个单个的长方形组成的长方形有:①②、①③,一共有2个;
包含★的由四个单个的长方形组成的大长方形有:①②③④,只有1个;
据此用加法求出包含★的长方形的总数即可。
【详解】4+4+1=9(个)
1+2+1=4(个)
所以图中一共有9个长方形,包含★的长方形有4个。
11.在直线l上有A、B、C三个点,以点B为一个端点的线段有( )条。
【答案】2/两
【分析】线段的两端都有端点,不可延长,两个端点间的线条是直的。
【详解】在直线l上有A、B、C三个点,以点B为一个端点的线段有BA、BC,共2条。
12.如图中,共有( )条直线,( )条射线,( )条线段。
【答案】 1 6 1
【分析】线段:一根拉紧的线,绷紧的弦,都可以看作线段。线段有两个端点,有长短;直线:把线段向两端无限延伸,就得到一条直线。直线没有端点,是无限长的;射线:把线段向一端无限延伸,就得到一条射线,射线只有一个端点,是无限长的。据此填空即可。
【详解】经过两个端点有一条直线;
第一个端点向上向左向右各有一条射线,第二个端点向斜上向左向右各有一个射线,一共有6条;
两个端点之间的连线是一条线段。
图中,共有1条直线,6条射线,1条线段。
13.图中共有( )条线段;图中共有( )个角。
【答案】 15 6
【分析】
以A为端点的线段有AB、AC、AD、AE、AF,一共5条,以B为端点的线段有BC、BD、BE、BF,一共4条,以C为端点的线段有CD、CE、CF,一共3条,以D为端点的线段有DE、DF,一共2条,以E为端点的线段有1条EF,最后相加求和;图中单独的角有3个,2个小角组成的角有2个,3个小角组成的角有1个,最后相加求和,按顺序不重复、不遗漏地数出所有的线段和角即可。
【详解】5+4+3+2+1
=(5+4+3)+(2+1)
=12+3
=15(条)
3+2+1
=5+1
=6(个)
所以,图中共有15条线段,图中共有6个角。
14.下图中有( )条线段,有( )条射线,有( )条直线。
【答案】 9 14 2
【分析】根据对直线、射线、线段的认识,直线是把线段的两端无限延长,得到一条直线,射线是经过两个点可以画一条直线,并且只能画一条直线(两点确定一条直线)。把线段的一端无限延长,得到一条射线。线段是直线上任意两点之间的一段叫做线段。据此可数出线段、射线、直线的数量。
【详解】
将图中的几个端点命名为A、B、C、D、E、F,如图:。
图中的线段有AB、AC、AD、BC、BD、CD、EB、EF、BF,共有9条线段。
根据射线的概念,其中A、C、D、E、F这5个点每个端点可有两个方向的射线,其中B点可有四个方向的射线,所以射线共有5×2+4=10+4=14(条)。
图中的直线是线段AD所在的直线和线段EF所在的直线,所以有2条直线。
因此,图中有9条线段,有14条射线,有2条直线。
15.下面图形中,有( )条线段,( )个角,其中有( )个锐角。
【答案】 8 7 3
【分析】线段是一条直直的线,有限长,有两个端点,可以测量;
角有两条直直的边和一个公共端点,这两条直直的边叫做角的边,它们的公共端点叫做角的顶点;
三角板上最大的角就是直角,比直角小的角是锐角,比直角大的角是钝角。据此数出图中线段、角、锐角的数量即可。
【详解】由图可知,单条的线段有6条,由2条单条的线段组成的线段有2条,所以一共有6+2=8(条);
数出一共有7个角,其中锐角有3个。
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