内容正文:
四年级奥数培优讲义:第13讲 数数图形
知识点梳理
一、核心概念与公式
1.基本概念
数数图形是指通过有序计数或分类计数的方法,数出给定图形中包含的基本图形(如线段、角、三角形、长方形等)的数量。关键在于掌握"不重复、不遗漏"的计数原则,常用方法包括:顺序计数法、分类计数法、公式法、标号法。
2.核心公式
①线段计数公式:若一条线段上有n个端点(含两个端点),则线段总数为:n×(n-1)÷2
②角的计数公式:若一个顶点处有n条射线(含两边),则角的总数为:n×(n-1)÷2
③长方形计数公式:若长方形长边上有a条线段,宽边上有b条线段,则长方形总数为:a×b
④单层三角形计数公式(形如△ABC中,从顶点引出n条线段):总数为n×(n+1)÷2
二、核心题型与技巧
题型1:数线段(基础直线型)
技巧:标记端点字母(A、B、C...),从左向右依次以每个点为起点,数出后续线段数量,再求和;或直接套用公式n×(n-1)÷2(n为端点数)。
例:线段上有4个端点(A、B、C、D),线段总数=3+2+1=6(条),或4×3÷2=6(条)。
题型2:数角(单顶点型)
技巧:标记射线序号(1、2、3...),从第一条射线开始,依次与后续射线组成角,求和;或套用公式n×(n-1)÷2(n为射线条数)。
例:顶点处有4条射线,角总数=3+2+1=6(个),或4×3÷2=6(个)。
题型3:数三角形(单层锐角/直角三角形)
技巧:基本型:将三角形底边线段数转化为线段计数问题,三角形总数=底边线段数。
分层型:先数出每层独立三角形数量,再数两层组合、三层组合等,逐层相加。
题型4:数长方形(不含正方形)
技巧:先分别计算长方形长边上的线段总数(a)和宽边上的线段总数(b),则长方形总数=a×b(包括单个和组合长方形)。
题型5:数正方形(网格型)
技巧:按边长分类计数:
边长为1的正方形:m×n(m、n为网格行数、列数)
边长为2的正方形:(m-1)×(n-1)
...以此类推,直到边长为k(k≤min(m,n)),总数=1×1+2×2+...+k×k(当m=n时)。
题型6:组合图形计数(含多种基本图形)
技巧:分解图形为基本图形组合,按"单个图形→2个组合→3个组合..."分层计数,或按区域标号分类(如上半部分、下半部分)。
三、常见错误提醒
1.重复计数:数组合图形时,将同一图形按不同分类标准重复计算(如将"由2个小三角形组成的大三角形"同时计入"上层"和"下层")。
2.遗漏计数:忽略最小单位的组合图形(如数长方形时只数单个,漏数由2个或多个小长方形组成的大长方形)。
3.未按顺序计数:数线段时没有从左到右依次以每个端点为起点,导致混乱(如线段ABCD,漏数AC或BD)。
4.公式应用错误:数正方形时误用长方形公式(长方形含正方形,正方形需按边长分类)。
复杂图形未分解:遇到含重叠、嵌套的图形时,未先分解为独立区域再计数。
例题讲解
题型1:数线段(基础直线型)
例题1:数一数。下图中有( )条直线,( )条线段,( )条射线。
【答案】 1 3 6
【分析】直线没有端点,从而确定直线的条数,线段有2个端点,图中一共有3个点,单个线段有2条,两个线段构成的线段有1条,据此可得线段的条数;因为射线有1个端点,所以用图中点的个数乘2,即为射线的条数。
【详解】由分析可知,直线有1条。
线段:
2+1=3(条)
射线:
3×2=6(条)
所以图中有1条直线,3条线段,6条射线。
跟踪练习1:在一条直线上有A、B、C三点,如下图,图中有( )条直线,( )条射线,( )条线段。
【答案】 1 6 3
【分析】直线没有端点,是无限长的;射线有一个端点,可以向一端无限延伸,不能度量长度;线段有两个端点,可以度量长度。据此解答。
【详解】由图可知,直线上有A、B、C三个点,根据直线的特征可知,图中有1条直线;根据射线的特征可知,以A为端点时,有2条射线;以B为端点时,有2条射线;以C为端点时,有2条射线,所以一共有2×3=6(条)射线;根据线段的特征可知,图中有线段AB、线段AC、线段BC,3条线段。
题型2:数角(单顶点型)
例题2:如图中有( )个角,其中直角有( )个。
【答案】 12 3
【分析】角由一个顶点和两条边组成;先数出基础的角的个数,再通过组合的方法数角的个数,最后把个数相加即可;90度的角是直角,三角尺中最大的角就是直角;由此解答即可。
【详解】如图所示:
单个角有9个;
由2个角组成的角有∠1+∠2、∠2+∠3共2个;
由3个角组成的角有∠1+∠2+∠3共1个;
9+2+1=12(个)
直角有∠4、∠7、∠6共3个。
则图中有12个角,其中直角有3个。
跟踪练习2:左图中有( )个角。
【答案】8
【分析】从一点引出两条射线所组成的图形叫做角,依此计算出角的个数即可。
【详解】1+3+1+3=8(个)
【点睛】熟练掌握角的特点是解答此题的关键。
题型3:数三角形(单层锐角/直角三角形)
例题3:下图中一共有( )个三角形,其中有( )个锐角三角形,有( )个直角三角形,有( )个钝角三角形。
【答案】 6 2 3 1
【分析】单独的小三角形有3个;由两个小三角形组成的三角形有2个;由三个小三角形组成的三角形有1个;把这些数量加起来即可得到总数;三个角都是锐角的三角形是锐角三角形;有一个角是直角的三角形是直角三角形;有一个角是钝角的三角形是钝角三角形。
【详解】3+2+1=6(个)
如图:①②是直角三角形,①+②组成锐角三角形;②+③组成直角三角形;①+②+③组成锐角三角形;③是钝角三角形。所以图中共有6个三角形,其中有2个锐角三角形,3个直角三角形,1个钝角三角形。
跟踪练习3:数一数。
个三角形 个三角形
【答案】 13 12
【分析】左数第一个图三角形的总个数=9个小三角形+四个小三角形合成的一个稍大的三角形×3个+整个大的三角形;第二个图三角形的总个数=3个小三角形+两个小三角形合成的一个稍大的三角形×5个+三个小三角形合成的一个稍大的三角形×1个+四个小三角形合成的一个稍大的三角形×2个+整个大的三角形。
【详解】9+3+1
=12+1
=13(个)
3+5+1+2+1
=8+1+2+1
=9+2+1
=11+1
=12(个)
题型4:数长方形(不含正方形)
例题4:数一数,下面图中一共有多少个长方形?( )
A.4个 B.5个 C.6个
【答案】B
【分析】长方形是长长方方的,有4条直直的边,由此数出长方形的数量即可。
【详解】由分析得:
图中一共有5个长方形。
故答案为:B
跟踪练习4:数一数,下图中一共有多少个长方形?
【答案】45个
【分析】长方形的长在AB、BC、CD、DE、EF这条边上,数长边上不同长度线段的数量。单独的小线段有5条(AB、BC、CD、DE、EF);由两条小线段组成的线段有4条(AC、BD、CE、DF);由三条小线段组成的线段有3条(AD、BE、CF);由四条小线段组成的线段有2条(AE、BF );由五条小线段组成的线段有1条(AF)。所以长边上的线段总数是5+4+3+2+1。
长方形的宽在AH或GF 这条边上,数宽边上不同长度线段的数量。单独的小线段有2条;由两条小线段组成的线段有1条。所以宽边上的线段总数是2+1。
因为长方形是由长和宽方向上的线段组合而成,每一条长边上的线段与每一条宽边上的线段都能组成一个长方形。根据乘法原理,长方形的总数就是长边上的线段总数乘宽边上的线段总数。
【详解】(5+4+3+2+1)×(2+1)
=(9+3+2+1)×3
=(12+2+1)×3
=(14+1)×3
=15×3
=45(个)
答:图中一共有45个长方形。
题型5:数正方形(网格型)
例题5:图中有( )个正方形。
A.3 B.7 C.6
【答案】B
【分析】正方形是方方正正的,有4条直直的边,由此数出数量即可。
【详解】由分析得:
图中有3个大正方形,有4个小正方形。
3+4=7(个)
一共有7个正方形。
故答案为:B
跟踪练习5:数一数,图中一共有( )个正方形。
【答案】30
【分析】观察图形可知,单个的正方形有16个,4个小正方形组成的大正方形有9个,9个小正方形组成的大正方形有4个,16个小正方形组成的大正方形有1个,最后相加求和,据此用列举法有序地求出正方形的总个数。
【详解】4个小正方形组成的大正方形:
9个小正方形组成的大正方形:
16个小正方形组成的大正方形:
16+9+4+1
=(16+4)+(9+1)
=20+10
=30(个)
所以,图中一共有30个正方形。
提升练习
1.下图中,可以数出( )条线段。
A.1 B.4 C.6 D.7
【答案】C
【分析】本题考查线段的认识。线段图中相邻两点之间的线段为基础线段,其中基础线段有3条,由两条基础线段组成的线段有2条,由三条基础线段组成的线段有1条,把所有线段条数相加即为答案。
【详解】3+2+1=6(条)
故答案为:C
2.下图中有( )条直线,有( )条射线,有( )条线段。
【答案】 1 6 3
【分析】直线没有端点,是可以无限延伸的;射线只有一个端点可以向一端无限延伸,所以图中每一个端点都可以看作是射线的一个端点,从一个端点向左向、右分别得到两条射线,图中共3个端点;线段有两个端点,任意两点之间的一段都可以看作是一条线段;据此解答。
【详解】图中有1条直线;2×3=6(条),有6条射线;图中有线段AB、线段AC和线段BC,所以有3条线段。
3.下图是由( )条线段组成的;其中有( )个直角、( )个钝角。
【答案】 5 2 2
【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、直角、钝角的数量即可。
【详解】如下图:
是由5条线段组成的;其中有2个直角、2个钝角。
4.数一数图中一共有几条线段?
( )条
【答案】10
【分析】
如图红色最短的小段有4条,黄色两小段长的有3条,绿色三小段长的有2条,灰色四小段长的有1条,总共是1+2+3+4=10(条),据此得出结论即可。
【详解】1+2+3+4
=3+3+4
=6+4
=10(条)
故10条。
5.下面的图形中共有多少条线段?
【答案】10条
【分析】数线段时,可以分类有序思考。从A点出发,可以数出线段AB、AC、AD和AE,一共4条。从B点出发,可以数出线段BC、BD和BE,一共3条。从C点出发,可以数出线段CD和CE,一共2条。从D点出发,可以数出线段DE,只有1条。然后把它们全部加起来即可。
【详解】4+3+2+1
=7+2+1
=9+1
=10(条)
答:一共有10条线段。
6.下图中有( )条线段。
【答案】9
【分析】本题中的图形包含两部分,一部分是横着的线段,一部分是斜着的线段,不同方向的线段拼在一起不能组成新的线段,因此我们应该把两边分开计数,最后再相加。
【详解】横:3+2+1=6(条)
斜:2+1=3(条)
共:6+3=9(条)
7.数一数下面图形中各有几个角。
【答案】6个;8个
【分析】在数角的个数时,先一个一个地数出单独角的个数,再数出由两个、三个、……组成的角的个数,最后再相加,即可求出角的总个数。
【详解】图1中,单独的角有3个,由两个角组成的角有2个,由三个角组成的角有1个,所以共有3+2+1=6(个);
图2中,单独的角有6个,由两个角组成的角有2个,所以共有6+2=8(个)。
8.看一看,量一量,下图中有几个平角、几个直角、几个钝角、几个锐角?
【答案】1个平角;3个直角;2个钝角;4个锐角
【分析】分别依据直角、钝角、锐角和平角的意义:等于90度的角是直角;等于180度的角是平角;大于0度且小于90的度的角是锐角;大于90度且小于180度的角是钝角;借助量角器和三角板即可将图中的角进行分类,并数清每种角的个数。据此解答。
【详解】如下图:
通过测量,上图中,
锐角有:∠AOB、∠BOC、∠COD、∠DOE共4个;
直角有:∠AOC、∠BOD、∠COE共3个;
钝角有:∠AOD、∠BOE共2个;
平角有:∠AOE1个。
答:图中有1个平角、3个直角、2个钝角、4个锐角。
9.下面的图形中共有多少个角?
【答案】14个
【分析】
图形如下图所示:
单个的角有:∠1、∠2、∠3、∠4、∠5、∠6、∠7、∠8、∠9总的9个角。两个角组成的大角有:∠1和∠2;∠2和∠3,∠5和∠6,∠7和∠8,总的有4个角;三个角组成的大角有:∠1、∠2和∠3,有1个角,总的角就是分别把它们相加即可。
【详解】9+4+1=14(个)
答:图形中共有14个角。
10.数一数下图中各有几个角,并把直角标出来。
【答案】3;5;4;
图见详解
【分析】角有一个顶点和两条边,三角形有3个角,五边形有5个角,正方形有4个角;直角可用三角尺的直角比对判断,用三角尺的顶点对准所测角的顶点,所测角的两条边能与三角尺直角两条边重合的就是直角。
【详解】根据分析,第一个图形有3个角,第二个图形有5个角,第三个图形有4个角;直角标出如下:
11.下图中有( )条线段、( )个直角、( )个锐角、( )个钝角。
【答案】 5 2 5 1
【分析】
直线上任意两点之间的一段叫做线段。线段是直的,可以量出长度,一条线段有两个端点。这样的角是直角,锐角比直角小,钝角比直角大。据此解答。
【详解】根据分析,图中有5条线段、2个直角、5个锐角、1个钝角。
12.数一数,下图中一共有( )个角。
【答案】6
【分析】从图中可知,由1个角组成的角有3个,由2个角组成的角有2个,由3个角组成的角有1个,共有: 3+2+1=6(个)。
【详解】3+2+1=6(个)
数一数,下图中一共有6个角。
13.数一数,下图中共有( )个角。
【答案】10
【分析】由一个点引出两条直直的线所组成的图形是角。由此数出角的数量即可。
【详解】4+3+2+1=10
图中一共有10个角。
14.图中OA1,OA2,……,都是射线。你能计算出图中共有多少个角吗?
【答案】190个
【分析】在看图中有多少个角时,首先需要明确“角”的定义。一个角是由两条射线(或线段)与其公共端点组成的图形。根据这个定义,我们可以按照一定的步骤来数图中的角。已知两条射线可以组成一个角,那么三条射线两两相交可以组成3个角,四条射线两两相交可以搭配组成6个角,五条射线两两相交可以搭配组成10个角,六条射线两两相交可以搭配组成15个角,根据搭配规则可以找到规律:条射线可以组成个角。
【详解】当时
(个)
答:图中共有190个角。
15.
有( )个长方形;有( )个正方形;有( )个三角形。
【答案】 3 5 6
【分析】从左往右,第一个图,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;
第二个图,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,一共有5个;
第三个图,基本的三角形有3个,由2个基本的三角形组成的三角形有2个,由3个基本的三角形组成的三角形有1个,一共有6个;据此解决。
【详解】由题意分析得:
有3个长方形;有5个正方形;有6个三角形。
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四年级奥数培优讲义:第13讲 数数图形
知识点梳理
一、核心概念与公式
1.基本概念
数数图形是指通过有序计数或分类计数的方法,数出给定图形中包含的基本图形(如线段、角、三角形、长方形等)的数量。关键在于掌握"不重复、不遗漏"的计数原则,常用方法包括:顺序计数法、分类计数法、公式法、标号法。
2.核心公式
①线段计数公式:若一条线段上有n个端点(含两个端点),则线段总数为:n×(n-1)÷2
②角的计数公式:若一个顶点处有n条射线(含两边),则角的总数为:n×(n-1)÷2
③长方形计数公式:若长方形长边上有a条线段,宽边上有b条线段,则长方形总数为:a×b
④单层三角形计数公式(形如△ABC中,从顶点引出n条线段):总数为n×(n+1)÷2
二、核心题型与技巧
题型1:数线段(基础直线型)
技巧:标记端点字母(A、B、C...),从左向右依次以每个点为起点,数出后续线段数量,再求和;或直接套用公式n×(n-1)÷2(n为端点数)。
例:线段上有4个端点(A、B、C、D),线段总数=3+2+1=6(条),或4×3÷2=6(条)。
题型2:数角(单顶点型)
技巧:标记射线序号(1、2、3...),从第一条射线开始,依次与后续射线组成角,求和;或套用公式n×(n-1)÷2(n为射线条数)。
例:顶点处有4条射线,角总数=3+2+1=6(个),或4×3÷2=6(个)。
题型3:数三角形(单层锐角/直角三角形)
技巧:基本型:将三角形底边线段数转化为线段计数问题,三角形总数=底边线段数。
分层型:先数出每层独立三角形数量,再数两层组合、三层组合等,逐层相加。
题型4:数长方形(不含正方形)
技巧:先分别计算长方形长边上的线段总数(a)和宽边上的线段总数(b),则长方形总数=a×b(包括单个和组合长方形)。
题型5:数正方形(网格型)
技巧:按边长分类计数:
边长为1的正方形:m×n(m、n为网格行数、列数)
边长为2的正方形:(m-1)×(n-1)
...以此类推,直到边长为k(k≤min(m,n)),总数=1×1+2×2+...+k×k(当m=n时)。
题型6:组合图形计数(含多种基本图形)
技巧:分解图形为基本图形组合,按"单个图形→2个组合→3个组合..."分层计数,或按区域标号分类(如上半部分、下半部分)。
三、常见错误提醒
1.重复计数:数组合图形时,将同一图形按不同分类标准重复计算(如将"由2个小三角形组成的大三角形"同时计入"上层"和"下层")。
2.遗漏计数:忽略最小单位的组合图形(如数长方形时只数单个,漏数由2个或多个小长方形组成的大长方形)。
3.未按顺序计数:数线段时没有从左到右依次以每个端点为起点,导致混乱(如线段ABCD,漏数AC或BD)。
4.公式应用错误:数正方形时误用长方形公式(长方形含正方形,正方形需按边长分类)。
复杂图形未分解:遇到含重叠、嵌套的图形时,未先分解为独立区域再计数。
例题讲解
题型1:数线段(基础直线型)
例题1:数一数。下图中有( )条直线,( )条线段,( )条射线。
跟踪练习1:在一条直线上有A、B、C三点,如下图,图中有( )条直线,( )条射线,( )条线段。
题型2:数角(单顶点型)
例题2:如图中有( )个角,其中直角有( )个。
跟踪练习2:左图中有( )个角。
题型3:数三角形(单层锐角/直角三角形)
例题3:下图中一共有( )个三角形,其中有( )个锐角三角形,有( )个直角三角形,有( )个钝角三角形。
跟踪练习3:数一数。
个三角形 个三角形
题型4:数长方形(不含正方形)
例题4:数一数,下面图中一共有多少个长方形?( )
A.4个 B.5个 C.6个
跟踪练习4:数一数,下图中一共有多少个长方形?
题型5:数正方形(网格型)
例题5:图中有( )个正方形。
A.3 B.7 C.6
跟踪练习5:数一数,图中一共有( )个正方形。
提升练习
1.下图中,可以数出( )条线段。
A.1 B.4 C.6 D.7
2.下图中有( )条直线,有( )条射线,有( )条线段。
3.下图是由( )条线段组成的;其中有( )个直角、( )个钝角。
4.数一数图中一共有几条线段?
( )条
5.下面的图形中共有多少条线段?
6.下图中有( )条线段。
7.数一数下面图形中各有几个角。
8.看一看,量一量,下图中有几个平角、几个直角、几个钝角、几个锐角?
9.下面的图形中共有多少个角?
10.数一数下图中各有几个角,并把直角标出来。
11.下图中有( )条线段、( )个直角、( )个锐角、( )个钝角。
12.数一数,下图中一共有( )个角。
13.数一数,下图中共有( )个角。
14.图中OA1,OA2,……,都是射线。你能计算出图中共有多少个角吗?
15.
有( )个长方形;有( )个正方形;有( )个三角形。
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