【教师版】第11讲 · 数线段
三年级奥数 · 教材第122–130页(第11讲全讲)
一、知识要点
基本线段法:从短到长累加
本质:把最长线段被分成的小线段叫基本线段。基本线段有n条时,线段总数 = n+(n-1)+(n-2)+…+1。
适用:一条直线上画好了分点、能一眼数出几段小线段时用。图11-1有4条基本线段:4条单段、3条两段合成、2条三段合成、1条四段合成,共4+3+2+1=10条。
- 先数只含1条基本线段的:4条。
- 再数由2条基本线段合成的:①②、②③、③④,共3条。
- 由3条合成的:①②③、②③④,共2条。
- 由4条合成的:整条1条。
- 合计 4+3+2+1=10 条。
典型错误:只数基本线段(答4条),忘记再数由它们合成的长线段。
点数法:m个点两两连线
本质:一条线段上有m个点(含两端),任取两点确定一条线段,总数 = m×(m-1)÷2。
适用:图11-2有A、B、C、D、E共5个点。每个点向其余4个点连线,5×4=20,但AB和BA是同一条,所以除以2:5×4÷2=10。与基本线段法(4+3+2+1=10)结果一致。
- m个点,每个点和其余m-1个点连线,共m(m-1)条次。
- 每条线段被两个端点各数一次,所以除以2。
- 和基本线段法互验:n=m-1时 n+(n-1)+…+1 = m(m-1)÷2。
典型错误:乘完忘记除以2,得到20;或分不清“基本线段数n”和“点数m”的关系。
数角:和数线段同构
本质:共顶点的n条射线(半平面内),角的总数 = (n-1)+(n-2)+…+1 = n(n-1)÷2。
适用:把射线看作“线上的点”,相邻两射线夹一个小角。图11-4有7条射线(6个小锐角),共6+5+4+3+2+1=21个角。典例A2即此模型。
- 相邻两射线夹1个基本角,有6个。
- 两个基本角合成的角有5个,……,6个基本角合成的角有1个。
- 与数线段完全一样:6+5+4+3+2+1=21。
典型错误:把射线数直接当基本角数(7条射线却写7+6+…+1=28)。记住:基本角数=射线数−1。
数三角形:数底边上线段
本质:一个顶点出发引若干线段到底边,三角形个数=底边上的线段数。
适用:图11-10:顶点向底边引3条线段,底边被分成4段。每个三角形共享同一个顶点,底边每一条线段对应一个三角形,所以三角形数=4+3+2+1=10。若有两条平行横线(图11-11),再×2。
- 每个三角形都共用上方顶点。
- 在底边上任取一条线段,与顶点连成一个三角形。
- 所以三角形总数=底边上线段总数=4+3+2+1=10。
典型错误:看到内部还有别的线就乱了。先找“共同顶点”,再数被分了几段。
周角上数角:绕一圈的特殊公式
本质:几条射线从一点出发绕满一圈(周角),n个基本角时,角总数 = n(n-1)+1,而不是 n(n+1)÷2。
适用:典例C2:4条射线从一点出发、把周角分成4个基本角(∠1∠2∠3∠4)。2个合成4个、3个合成4个、4个合成1个,共4×3+1=13。原因:绕一圈时“跨首尾”的合成角也存在,且没有“多出来的那一段”。
- 半平面数角是 n+(n-1)+…+1(n个基本角)。
- 周角上,2个基本角合成的角有n个(不是n-1),3个合成也有n个……n-1个合成也有n个,n个合成1个。
- 所以 = n×(n-1)+1。典例C2中n=4:4×3+1=13。
典型错误:把周角当成半平面,用4+3+2+1=10,漏掉跨首尾的合成角。
二、典例精讲
典例 A1
数一数图11-3中共有多少条线段?(一条直线上有6个点)
训练点:两公式互验的基础题。
提示:
1. 先数基本线段有几条?
2. 基本线段5条,那单段、两段合成……各有几条?
1基本线段法:5条基本线段,5+4+3+2+1=15(条)依据:为什么想到这一步:先数最短的单段有5条,再数由2段合成的4条、3段合成的3条……直到整条1条,累加不重不漏。
2点数法验证:6个点,6×5÷2=15(条)依据:每两点确定一条线段,去重后结果相同。
答:15条
典型错法:答成5条或6条。
典例 A2
数一数图11-4中共有多少个锐角?(从一点引出7条射线)
训练点:把数线段迁移到数角。
提示:
1. 7条射线之间有几个基本小角?
2. 数角和数线段一样,基本角有几个就从几加到1。
1基本角有7−1=6个依据:为什么想到这一步:7条射线相邻两条夹一个角,所以基本角数=射线数−1,不是7个。
26+5+4+3+2+1=21(个)依据:两个基本角合成5个,三个合成4个……用数线段同样的累加。
答:21个
典型错法:写成7+6+…+1=28。
典例 B1
数一数图11-18中共有几条线段?(三角形内有若干相交直线,可分成两类:AB、EF、GH每条上有3个点;AC、DC、BC每条上有4个点)
训练点:复合图形分类计数。
提示:
1. 图里有几条不同方向的直线?把它们分成几类。
2. 每类直线上有几个点?分别用点数法算。
1第一类(AB、EF、GH):每条3个点,3×(3−1)÷2=3条,共3×3=9条依据:为什么想到这一步:图中直线方向不同,先按方向分类;每条线上3个点两两连线=3条。
2第二类(AC、DC、BC):每条4个点,4×(4−1)÷2=6条,共3×6=18条依据:这三条线上有4个点,两两连线=6条。
3总数 9+18=27(条)依据:两类相加,不重不漏。
答:27条
典型错法:不分类,把相交点重复算或漏线。
典例 B2
数一数图11-19中共有几条线段?(一个梯形网格:横线段11条,每条上有10个点;斜向“竖”线段10条,每条上有11个点)
训练点:大网格按方向分别计数再相加。
提示:
1. 先数横方向有几条线、每条线上几个点?
2. 再数斜方向。两组结果相加。
1横线段:11条,每条10个点,10×9÷2×11=495(条)依据:为什么想到这一步:网格大,先按方向分类;横线上每10个点两两连线=C(10,2)=45条,共11条横线。
2斜线段:10条,每条11个点,11×10÷2×10=550(条)依据:斜线上每11个点=C(11,2)=55条,共10条斜线。
3总数 495+550=1045(条)依据:两个方向相加。
答:1045条
典型错法:横纵条数或点数对调。
典例 C1
数一数图11-32中共有几条线段?(一个不规则网格:5条横线5条竖线中,有6条线含3条基本线段,4条线含4条基本线段)
训练点:不规则图形按“每条线上基本线段数”分类。
提示:
1. 逐个数每条线上有几条基本线段(2段、3段还是4段)。
2. 把同段数的线归在一起乘。
13段基本线段的线有6条:每条3+2+1=6,共6×6=36依据:为什么想到这一步:不规则网格不能横竖一刀切,要逐条数每条线上分了几段;3段线对应C(4,2)=6条线段。
24段基本线段的线有4条:每条4+3+2+1=10,共10×4=40依据:4段线对应C(5,2)=10条线段。
答:76条
典型错法:不逐条点数,胡乱估计。
典例 C2
图11-33中,从一点引出4条射线绕满一周(周角),共有多少个角?
训练点:周角数角的特殊公式。
提示:
1. 这4个基本角是绕一圈排列的吗?
2. 两个基本角合成的角有几个?三个合成的呢?
12个基本角合成的角:4个依据:为什么想到这一步:绕一圈时,∠1∠2、∠2∠3、∠3∠4、∠4∠1(跨首尾)都算,共4个,不是半平面的3个。
23个基本角合成的角:4个依据:同理跨首尾,共4个。
34个基本角合成的角:1个(周角)依据:整个一圈。
4总数 4+4+4+1=13(个)依据:即 n(n−1)+1=4×3+1=13。
答:13个
典型错法:答10个,用了半平面公式。
三、水平测试
A层
水平测试 A 第1题(填空题)
数一数图11-5中有______条线段。(直线上有A、B、C、D、E共5个点)
答案:10
解析:5个点=4条基本线段,4+3+2+1=10。
水平测试 A 第2题(填空题)
数一数图11-6中有______条线段。(两条直线相交:一条上5个点,另一条上6个点)
答案:25
解析:5点线:4+3+2+1=10;6点线:5+4+3+2+1=15;共10+15=25。
水平测试 A 第3题(填空题)
数一数图11-7中有______条线段。(长方形网格:4条横线各分3段,4条竖线各分3段)
答案:48
解析:横线4条×(3+2+1)=24,竖线4条×(3+2+1)=24,共48。
水平测试 A 第4题(填空题)
数一数图11-8中有______条线段。(五角星,由5条直线组成,每条直线上有4个点)
答案:30
解析:每条直线4个点有3条基本线段:3+2+1=6,共6×5=30。
水平测试 A 第5题(填空题)
数一数图11-9中有______个角。(从一点引出5条射线)
答案:10
解析:5条射线=4个基本角,4+3+2+1=10。
水平测试 A 第6题(填空题)
数一数图11-10中有______个三角形。(一个顶点连到底边,底边被分成4段)
答案:10
解析:三角形数=底边线段数=4+3+2+1=10。
水平测试 A 第7题(填空题)
数一数图11-11中有______个三角形。(底边4段,另有一条平行于底边的横线)
答案:20
解析:每层三角形4+3+2+1=10,共2层,10×2=20。
水平测试 A 第8题(填空题)
数一数图11-12中有______个三角形。(底边5段,另有两条平行于底边的横线)
答案:45
解析:每层5+4+3+2+1=15,共3层,15×3=45。
水平测试 A 第9题(填空题)
数一数图11-13中有______个三角形。(底边4段,加一条斜跨线)
答案:24
解析:(4+3+2+1)×2+4=20+4=24。
水平测试 A 第10题(填空题)
数一数图11-14中有______个三角形。(底边4段,另从左下顶点引出若干斜线)
答案:42
解析:(4+3+2+1)×3+(1+2)×4=30+12=42。
水平测试 A 第11题(解答题)
数一数图11-15中有多少条线段?(一条折线:水平段上有6个点,折下的斜段上有4个点)
答案:21条
解析:水平段6点:5+4+3+2+1=15;斜段4点:3+2+1=6;共15+6=21。
水平测试 A 第12题(解答题)
数一数图11-16中有多少条线段?(AB、AC两条线上各有3条基本线段,DE线上有2条基本线段)
答案:15条
解析:AB:3+2+1=6;AC:3+2+1=6;DE:2+1=3;共6+6+3=15。
水平测试 A 第13题(解答题)
数一数图11-17中有多少条线段?(三角形网格:3条线各含3条基本线段,3条线各含2条基本线段)
答案:27条
解析:(3+2+1)×3+(2+1)×3=18+9=27。
B层
水平测试 A 第1题(填空题)
数一数图11-5中有______条线段。(直线上有A、B、C、D、E共5个点)
答案:10
解析:5个点=4条基本线段,4+3+2+1=10。
水平测试 A 第2题(填空题)
数一数图11-6中有______条线段。(两条直线相交:一条上5个点,另一条上6个点)
答案:25
解析:5点线:4+3+2+1=10;6点线:5+4+3+2+1=15;共10+15=25。
水平测试 A 第3题(填空题)
数一数图11-7中有______条线段。(长方形网格:4条横线各分3段,4条竖线各分3段)
答案:48
解析:横线4条×(3+2+1)=24,竖线4条×(3+2+1)=24,共48。
水平测试 A 第4题(填空题)
数一数图11-8中有______条线段。(五角星,由5条直线组成,每条直线上有4个点)
答案:30
解析:每条直线4个点有3条基本线段:3+2+1=6,共6×5=30。
水平测试 A 第5题(填空题)
数一数图11-9中有______个角。(从一点引出5条射线)
答案:10
解析:5条射线=4个基本角,4+3+2+1=10。
水平测试 A 第6题(填空题)
数一数图11-10中有______个三角形。(一个顶点连到底边,底边被分成4段)
答案:10
解析:三角形数=底边线段数=4+3+2+1=10。
水平测试 A 第7题(填空题)
数一数图11-11中有______个三角形。(底边4段,另有一条平行于底边的横线)
答案:20
解析:每层三角形4+3+2+1=10,共2层,10×2=20。
水平测试 A 第8题(填空题)
数一数图11-12中有______个三角形。(底边5段,另有两条平行于底边的横线)
答案:45
解析:每层5+4+3+2+1=15,共3层,15×3=45。
水平测试 A 第9题(填空题)
数一数图11-13中有______个三角形。(底边4段,加一条斜跨线)
答案:24
解析:(4+3+2+1)×2+4=20+4=24。
水平测试 A 第10题(填空题)
数一数图11-14中有______个三角形。(底边4段,另从左下顶点引出若干斜线)
答案:42
解析:(4+3+2+1)×3+(1+2)×4=30+12=42。
水平测试 A 第11题(解答题)
数一数图11-15中有多少条线段?(一条折线:水平段上有6个点,折下的斜段上有4个点)
答案:21条
解析:水平段6点:5+4+3+2+1=15;斜段4点:3+2+1=6;共15+6=21。
水平测试 A 第12题(解答题)
数一数图11-16中有多少条线段?(AB、AC两条线上各有3条基本线段,DE线上有2条基本线段)
答案:15条
解析:AB:3+2+1=6;AC:3+2+1=6;DE:2+1=3;共6+6+3=15。
水平测试 A 第13题(解答题)
数一数图11-17中有多少条线段?(三角形网格:3条线各含3条基本线段,3条线各含2条基本线段)
答案:27条
解析:(3+2+1)×3+(2+1)×3=18+9=27。
水平测试 B 第1题(填空题)
数一数图11-20中有______条线段。(直线上A、C、D、E、F、B共6个点)
答案:15
解析:6个点:5+4+3+2+1=15。
水平测试 B 第2题(填空题)
数一数图11-21中有______条线段。(两直线交于O:一条上4个点,另一条上5个点)
答案:25
解析:4点线:3+2+1=10;5点线:4+3+2+1=15;共25。
水平测试 B 第3题(填空题)
数一数图11-22中有______条线段。(三条直线两两相交:水平线AB上有5个点,斜线CE和DF上各有4个点)
答案:22
解析:AB线5个点:4+3+2+1=10;CE线4个点:3+2+1=6;DF线4个点:3+2+1=6;共10+6+6=22。
水平测试 B 第4题(填空题)
数一数图11-23中有______个锐角。(∠AOB内有4条角分线)
答案:15
解析:连两边共6条射线=5个基本角,5+4+3+2+1=15。
水平测试 B 第5题(填空题)
数一数图11-24中有______个锐角。(∠AOB内有9条角分线)
答案:55
解析:连两边共11条射线=10个基本角,10+9+…+1=55。
水平测试 B 第6题(填空题)
数一数图11-25中有______条线段。
答案:42
解析:每条线3条基本线段,共7条线:(3+2+1)×7=42。
水平测试 B 第7题(填空题)
数一数图11-26中有______条线段。
答案:154
解析:6段线4条:(6+5+4+3+2+1)×4=84;4段线7条:(4+3+2+1)×7=70;共154。
水平测试 B 第8题(填空题)
数一数图11-27中有______条线段,有______个三角形。
答案:60条线段,30个三角形
解析:线段:(4+3+2+1)×3+(3+2+1)×5=30+30=60;三角形:(4+3+2+1)×3=30。
水平测试 B 第9题(填空题)
数一数图11-28中有______条线段,有______个三角形。
答案:28条线段,35个三角形
解析:线段:(5+4+3+2+1)+5×2+(2+1)=28;三角形:(5+4+3+2+1)×2+5=35。
水平测试 B 第10题(解答题)
数一数图11-29中有多少条线段?(正方形连两条对角线,各边及对角线被交点分割)
答案:17条
解析:由2条基本线段组成的线5条,每条2+1=3,共15;由1条基本线段组成的2条;合计17。
水平测试 B 第11题(解答题)
数一数图11-30中共有多少条线段?(正五边形连所有对角线,即五点完全图)
答案:35条
解析:(3+2+1)×5+5=30+5=35。
水平测试 B 第12题(解答题)
数一数图11-31中共有线段多少条?(边长为5的大等边三角形网格)
答案:168条
解析:三个方向对称,每个方向线段数=1+(2+1)+(3+2+1)+(4+3+2+1)+(5+4+3+2+1)+(6+5+4+3+2+1)=56,共56×3=168。
C层
水平测试 A 第1题(填空题)
数一数图11-5中有______条线段。(直线上有A、B、C、D、E共5个点)
答案:10
解析:5个点=4条基本线段,4+3+2+1=10。
水平测试 A 第2题(填空题)
数一数图11-6中有______条线段。(两条直线相交:一条上5个点,另一条上6个点)
答案:25
解析:5点线:4+3+2+1=10;6点线:5+4+3+2+1=15;共10+15=25。
水平测试 A 第3题(填空题)
数一数图11-7中有______条线段。(长方形网格:4条横线各分3段,4条竖线各分3段)
答案:48
解析:横线4条×(3+2+1)=24,竖线4条×(3+2+1)=24,共48。
水平测试 A 第4题(填空题)
数一数图11-8中有______条线段。(五角星,由5条直线组成,每条直线上有4个点)
答案:30
解析:每条直线4个点有3条基本线段:3+2+1=6,共6×5=30。
水平测试 A 第5题(填空题)
数一数图11-9中有______个角。(从一点引出5条射线)
答案:10
解析:5条射线=4个基本角,4+3+2+1=10。
水平测试 A 第6题(填空题)
数一数图11-10中有______个三角形。(一个顶点连到底边,底边被分成4段)
答案:10
解析:三角形数=底边线段数=4+3+2+1=10。
水平测试 A 第7题(填空题)
数一数图11-11中有______个三角形。(底边4段,另有一条平行于底边的横线)
答案:20
解析:每层三角形4+3+2+1=10,共2层,10×2=20。
水平测试 A 第8题(填空题)
数一数图11-12中有______个三角形。(底边5段,另有两条平行于底边的横线)
答案:45
解析:每层5+4+3+2+1=15,共3层,15×3=45。
水平测试 A 第9题(填空题)
数一数图11-13中有______个三角形。(底边4段,加一条斜跨线)
答案:24
解析:(4+3+2+1)×2+4=20+4=24。
水平测试 A 第10题(填空题)
数一数图11-14中有______个三角形。(底边4段,另从左下顶点引出若干斜线)
答案:42
解析:(4+3+2+1)×3+(1+2)×4=30+12=42。
水平测试 A 第11题(解答题)
数一数图11-15中有多少条线段?(一条折线:水平段上有6个点,折下的斜段上有4个点)
答案:21条
解析:水平段6点:5+4+3+2+1=15;斜段4点:3+2+1=6;共15+6=21。
水平测试 A 第12题(解答题)
数一数图11-16中有多少条线段?(AB、AC两条线上各有3条基本线段,DE线上有2条基本线段)
答案:15条
解析:AB:3+2+1=6;AC:3+2+1=6;DE:2+1=3;共6+6+3=15。
水平测试 A 第13题(解答题)
数一数图11-17中有多少条线段?(三角形网格:3条线各含3条基本线段,3条线各含2条基本线段)
答案:27条
解析:(3+2+1)×3+(2+1)×3=18+9=27。
水平测试 C 第1题(填空题)
一条直线上有11个不同的点,以这11个点为端点的线段有______条。
水平测试 C 第2题(填空题)
图11-34是一条线段AB,在这条线段上点上______个点能够一共数出15条线段。
答案:4
解析:15=6×5÷2,共需6个点;已有A、B两点,还要点上6−2=4个点。
水平测试 C 第3题(填空题)
图11-35中共有______条线段。(直线上有A1到A20共20个点)
水平测试 C 第4题(填空题)
往返南京和上海之间的快车,除起点和终点站外还要停靠4个站,要准备______种车票。
答案:30
解析:共6个站,任意两站间往返两种车票:6×5=30。
水平测试 C 第5题(填空题)
数一数图11-36中有______个三角形。(正五边形连所有对角线)
答案:35
解析:五边形对角线相交形成的三角形总数为35。
水平测试 C 第6题(填空题)
图11-37中有______个小于90°的角。(从一点引出6条射线,其中5个基本角合在一起大于90°)
答案:14
解析:6条射线共15个角,其中5个基本角合成的那个角大于90°要排除,15−1=14。
水平测试 C 第7题(填空题)
数一数图11-38中有______个角。(6条直线交于一点,绕成周角,含6个基本角)
答案:31
解析:周角公式 n(n-1)+1=6×5+1=31。
水平测试 C 第8题(填空题)
数一数图11-39中有______条线段,有______个三角形。
答案:125条线段,50个三角形
解析:线段:(5+4+3+2+1)×5+(4+3+2+1)×5=75+50=125;三角形:(4+3+2+1)×5=50。
水平测试 C 第9题(填空题)
图11-40中共有______条线段。(不规则矩形网格)
答案:71
解析:横线:(2+1)×2+(4+3+2+1)×3=36;竖线:(4+3+2+1)×2+(3+2+1)×2+(2+1)=35;共71。
水平测试 C 第10题(填空题)
一条直线上有199个点,以这199个点为端点的线段有______条。
答案:19701
解析:199×198÷2=19701。
水平测试 C 第11题(填空题)
如图11-41,线段AB=8厘米,BC=4厘米,CD=5厘米,DE=9厘米,那么图中共有线段______条,这些线段的长度之和为______厘米。
答案:10条;122厘米
解析:5个点共10条线段。每段被算次数:AB出现4次、BC出现6次、CD出现6次、DE出现4次。总长=8×4+4×6+5×6+9×4=32+24+30+36=122厘米。
水平测试 C 第12题(解答题)
数一数图11-42中共有锐角多少个?(从O引出A、a1…a10、B共12条射线,集中在一个锐角内)
答案:66个
解析:12条射线在一个锐角内,所有角都是锐角,共11+10+…+1=66。
水平测试 C 第13题(解答题)
数一数图11-43中共有多少条线段?(梯形网格:12条横线各10个点,10条斜线各12个点)
答案:1200条
解析:横线:10×9÷2×12=540;斜线:12×11÷2×10=660;共1200。
水平测试 C 第14题(解答题)
数一数图11-44中共有多少条线段?(不规则矩形网格)
答案:170条
解析:横线:21×3+15×1+10×2=98;竖线:15×2+10×3+6×1+3×2=72;共170。
四、方法小结
一条线上有m个点(或n条基本线段),线段数=m(m-1)÷2=n+(n-1)+…+1。数角、数三角形都翻译成数线段:共顶点射线按点数,同高三角形数底边上线段。复合图形先按方向/类别把所有直线分组,每条线独立用公式再相加。绕一圈的周角用n(n-1)+1。反向题试拆m(m-1)÷2;往返车票按有向线段m(m-1)。
五、作业建议
基础必做:- 教材P123 水平测试A 第1–5题(直线、相交线、网格、五角星、数角)
- 教材P124 水平测试A 第6–10题(数三角形)
巩固选做:- 教材P124 水平测试A 第11–13题(折线、三角形内线段)
- 教材P126 水平测试B 第1–9题(填空,含交叉线、网格、五角星)
- 教材P127 水平测试B 第10–12题(正方形对角线、五边形、三角网格)
提高挑战:- 教材P128–129 水平测试C 第1–11题(反向点数、车票、周角、长度和)
- 教材P129–130 水平测试C 第12–14题(锐角计数、梯形大网格、不规则网格)
六、课堂错因定位
症状:一条线上数出几个点就答几条线段
根因:只数基本线段,忘了合成线段。
补救:回到知识模块:先数基本线段n,再从n加到1。
症状:复合图形漏线或重复交点
根因:不分类。
补救:拿铅笔在图上把所有直线描出来编号,一条一条数完打勾。
症状:周角数角用 n(n+1)÷2
根因:没区分半平面和绕一圈。
补救:典例C2对比:半平面从n加到1,周角用n(n-1)+1。
症状:车票题忘记往返×2
根因:把车票当成无向线段。
补救:强调方向不同车票不同,用m(m-1)。
症状:数三角形找不到共同顶点
根因:图形里线多就乱。
补救:先找同一个尖,数被横线切了几层、底边分几段。