内容正文:
人教版 · 六年级奥数思维培优
第13讲 棋盘格计数 · 网格计数
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一、课程信息
项目
内容
讲次
第13讲
专题
棋盘格计数——网格计数
适用年级
小学六年级
建议课时
1课时(60分钟)
难度星级
★★★★☆
前置知识
数线段;乘法原理;加法原理
核心方法
分类计数;标数法
二、学习目标
维度
目标
知识与技能
掌握数长方形、数正方形、网格路线的公式与方法。
过程与方法
经历“分类→计数→验证”的思维过程。
思维品质
培养有序分类和不重不漏的能力。
情感应用
感受几何计数中的对称之美。
三、情境导入
小明在作业本上画了一个3行4列的方格网。他问小红:这个网格里一共有多少个长方形?
动脑筋:是12个?还是更多?
悬念:一个小方格也是长方形,2×2的大方格也是长方形……怎么数才不重不漏?
图1 方格网
今天我们就来学习网格中的计数方法。
四、知识导航
网格计数三大利器:
图2 三大计数方法
类型
方法
关键公式
举例
数长方形
横线选2条×竖线选2条
2×3格:3×6=18
数正方形
按边长分类
3×3格:9+4+1=14
网格路线
标数法
每格=之和
3×3格:20条
五、易错辨析
常见错误
正确做法
只数小格子
大小都要数,分类列举
长方形正方形混淆
长方形任意,正方形要求边长相等
路线只数一种
标数法逐格标,加法原理
重复或遗漏
按大小/方向有序分类
六、典例精讲
本讲安排6道例题,从数长方形到网格路线,循序渐进;每例后附一道变式练习。
例1【数长方形】
题目:一个2行3列的方格网(即2×3个小长方形),图中共有多少个长方形?
分析:长方形由两条横线和两条竖线决定。横向3条线选2条,纵向4条线选2条。
详解:
横向有3条线(2行→3条横线),选2条有 2+1=3 种。
纵向有4条线(3列→4条竖线),选2条有 3+2+1=6 种。
每个横线组合和竖线组合确定一个长方形。
共 3×6=18(个)长方形。
图3 2×3方格网
方法点睛:m行n列网格中,长方形数 。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:一个3行4列的方格网,共有多少个长方形?
解答:
横向4条线选2条:3+2+1=6;纵向5条线选2条:4+3+2+1=10。
共6×10=60(个)。
点拨:与例1同法:横选2×竖选2。
例2【数正方形·3×3】
题目:一个3×3的方格网,图中共有多少个正方形?
分析:正方形要求边长相等,按边长分类:1×1、2×2、3×3。
详解:
1×1的小正方形:3×3=9个。
2×2的正方形:横向2个位置,纵向2个位置,共2×2=4个。
3×3的大正方形:1个。
共 9+4+1=14(个)。
图4 3×3方格网
方法点睛:n×n方格网中正方形数 。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:一个4×4的方格网,共有多少个正方形?
解答:
1×1:16个;2×2:9个;3×3:4个;4×4:1个。
共16+9+4+1=30(个)。
点拨:与例2同法:按边长分类数。
例3【数正方形·长方形网格】
题目:一个2行3列的方格网(2×3),图中共有多少个正方形?
分析:正方形要求边长相等。1×1的有2×3=6个;2×2的横向2个位置、纵向1个位置,共2×1=2个。
详解:
1×1的正方形:2行×3列=6个。
2×2的正方形:横向占2列,有2个位置;纵向占2行,有1个位置。共2×1=2个。
没有3×3的(只有2行)。
共 6+2=8(个)。
图5 2×3方格网
方法点睛:m行n列网格中,正方形数 直到某一边为0。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:一个3行4列的方格网,共有多少个正方形?
解答:
1×1:12个;2×2:2×3=6个;3×3:1×2=2个。共12+6+2=20(个)。
点拨:与例3同法:按边长分类。
例4【网格路线·标数法】
题目:在3×3的方格网中,从左下角A走到右上角B,只能向右或向上走,共有多少条最短路线?
分析:用标数法:每个点的路线数=从左边来的+从下边来的(加法原理)。
详解:
起点A标1。
第一行和第一列都只能一直走,都标1。
中间各点:上点=左点+下点之和。
逐格标数:(1,1)=2,(1,2)=3,(2,1)=3,(2,2)=6……
终点B标20。共20条最短路线。
图6 标数法
方法点睛:标数法:每格数字=左邻+下邻之和。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:在2×3的方格网中,从左下到右上,只向右或向上走,有多少条路线?
解答:
标数法:第一行第一列都为1,逐格相加。终点=10条。
点拨:与例4同法:标数法。
例5【数三角形·共顶点】
题目:从三角形顶点A向底边BC画了3条线段,把底边分成4段。图中共有多少个三角形?
分析:每个三角形顶点都是A,底边在BC上。底边上线段数=三角形个数。
详解:
底边上有5个点(含B、C)。
线段数 = 4+3+2+1=10。
每条底边线段对应一个三角形。
共10个三角形。
图7 数三角形
方法点睛:共顶点的三角形数=底边上线段总数。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:从顶点向底边画了4条线段,把底边分成5段。共多少个三角形?
解答:
底边6个点:5+4+3+2+1=15(个三角形)。
点拨:与例5同法:数底边线段。
例6【综合·带线网格】
题目:一个3行4列的方格网中,共有多少个长方形?多少个正方形?
分析:长方形用横选2×竖选2;正方形按边长分类。
详解:
长方形:横向4线选2=3+2+1=6;纵向5线选2=4+3+2+1=10。共6×10=60个。
正方形:1×1=3×4=12个;2×2=2×3=6个;3×3=1×2=2个。
正方形共12+6+2=20个。
图8 3×4方格网
方法点睛:长方形和正方形分开算:长方形用组合法,正方形按边长分类。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:一个4行5列的方格网,共有多少个长方形?
解答:
横向5线选2=10;纵向6线选2=15。共10×15=150(个)。
点拨:与例6同法:横选2×竖选2。
七、真题进阶(名校小升初)
真题1【数长方形综合】(某名校小升初真题)
题目:一个4×4的方格网中,共有多少个长方形?多少个正方形?
分析:长方形用组合法,正方形按边长分类。
详解:
长方形:横向5线选2=4+3+2+1=10;纵向同=10。共10×10=100个。
正方形:1×1=16;2×2=9;3×3=4;4×4=1。
正方形共16+9+4+1=30个。
方法点睛:n×n网格:长方形,正方形=1²+2²+…+n²。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:一个5×5的方格网,共有多少个正方形?
解答:
25+16+9+4+1=55(个)。
点拨:与真题1同法:按边长分类。
真题2【网格路线】(某重点中学分班考试真题)
题目:在4×4的方格网中,从左下角到右上角,只能向右或向上,有多少条最短路线?
分析:标数法逐格标数。
详解:
第一行和第一列都标1。
逐格相加,最终终点=70。
也可用公式:8步中选4步向右=C(8,4)=70。
方法点睛:m×n网格路线数。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:在3×4的方格网中,从左下到右上,有多少条最短路线?
解答:
7步中选3步向右:C(7,3)=35条。
点拨:与真题2同法:组合法。
八、方法总结表
类型
公式
举例(m×n)
说明
长方形
2×3:3×6=18
横选2×竖选2
正方形(m×n)
2×3:6+2=8
按边长分类
正方形(n×n)
3×3:14
平方和公式
网格路线
3×3:20
6选3=20
九、解题口诀
网格计数有方法,长方形来选两条线;
横线选二竖线二,两两搭配不重不漏;
正方形来按边数,一二三四往下加;
网格路线用标数,左邻下邻加起来。
十、分层训练
A组 基础过关(5题)
A1. 一个2×2方格网,共有多少个长方形?
A2. 一个3×3方格网,共有多少个正方形?
A3. 一个1×3方格网,共有多少个长方形?
A4. 一个2×2方格网,共有多少个正方形?
A5. 在2×2网格中从左下到右上,只向右或向上,有多少条路线?
B组 能力提升(5题)
B6. 一个3×4方格网,共有多少个长方形?
B7. 一个4×4方格网,共有多少个正方形?
B8. 一个2×5方格网,共有多少个正方形?
B9. 在3×4网格中从左下到右上,有多少条最短路线?
B10. 一个3×3方格网,共有多少个长方形?
C组 思维挑战(5题)
C11. 一个5×5方格网,共有多少个长方形?
C12. 一个4×5方格网,共有多少个正方形?
C13. 在4×5网格中从左下到右上,有多少条最短路线?
C14. 一个3×3方格网中,长方形比正方形多几个?
C15. 在2×3网格中从左下到右上,有多少条最短路线?
十一、参考答案与详细解析
A1 横向3线选2=3,纵向3线选2=3。3×3=9(个)。
A2 9+4+1=14(个)。
A3 横向2线选2=1,纵向4线选2=6。1×6=6(个)。
A4 4+1=5(个)。
A5 标数法:终点=6条。
B6 横4线选2=6,纵5线选2=10。6×10=60(个)。
B7 16+9+4+1=30(个)。
B8 1×1:10个;2×2:4个。共14个。
B9 7步中选3步向右:C(7,3)=35条。
B10 横4线选2=6,纵4线选2=6。6×6=36(个)。
C11 横6线选2=15,纵6线选2=15。15×15=225(个)。
C12 1×1=20;2×2=12;3×3=6;4×4=2。共40个。
C13 9步中选4步向右:C(9,4)=126条。
C14 长方形36个−正方形14个=22个。
C15 5步中选2步向右:C(5,2)=10条。
十二、本讲小结
本讲核心是网格中的计数:长方形用“横选2×竖选2”组合法,正方形按边长分类累加,网格路线用标数法(每格=左+下)。
关键是分类有序、不重不漏。
十三、易错警示与学习建议
易错点
提醒
只数小格
大小都要数,分类列举
长方形正方形混淆
长方形任意,正方形边长相等
路线数错方向
只能向右或向上,不能走回头路
标数漏格
从起点开始逐格标,不跳格
【学习建议】本讲建议在方格本上画一画、数一数。
祝贺你完成本专辑全部讲义的学习,为自己加油吧!少年!
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