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小學奧數題目|小五至小六★★★★ 極難

數圖形奧數題目:例題 8

這道數圖形奧數題屬極難程度,適合小五至小六,附逐步圖解和答案。華夏盃由小一到小六的卷中都有數圖形的題目,難處在不重複、不遺漏。

題目

三角形 ABC 的邊 AB 上有3個點,

邊 BC 上有5個點,邊 CA 上有3個點,

一共11個點,如圖。

這些點都不是頂點,

三個頂點 A、B、C 不算在內。

四個點之中,只要沒有三點在同一直線上,

就可以連成一個四邊形;

每組四個點只算一個四邊形。

以這 11 個點中的四個點為頂點,可以畫出多少個不同的四邊形?

看提示(3 個)
  1. 提示 1:先算從 11 個點任選四個有多少種,再減去連不成四邊形的選法。哪些四個點連不成四邊形?
  2. 提示 2:有三點或四點在同一條邊上,就連不成四邊形。每條邊分開數:「四點都在這條邊上」和「恰好三點在這條邊上」。
  3. 提示 3:例如 AB 上有 3 個點:恰好三點在 AB 上,是在 AB 上選三點,再在其餘 8 個點中選一點。想一想:同一組四點,會不會在兩條邊上都數了一次?

詳解

先自己想一想,再看下面的逐步詳解。

  1. 1.從 11 個點任選四個(塗色是其中一種選法):11 × 10 × 9 × 8 ÷ 24 = 330 種。
  2. 2.AB 上有 3 個點:三點都在 AB 上只有 1 種,再配其餘 8 點中的一點,共 8 種(例如塗色的:三點在一直線上,四點只連成三角形)。
  3. 3.BC 上有 5 個點:四點都在 BC 上有 5 種;恰好三點在 BC 上有 10 種,再配其餘 6 點中的一點:10 × 6 = 60 種(例如塗色的:三點在一直線上,四點只連成三角形);合共 65 種。
  4. 4.CA 上有 3 個點:三點都在 CA 上只有 1 種,再配其餘 8 點中的一點,共 8 種(例如塗色的:三點在一直線上,四點只連成三角形)。
  5. 5.同一組四點,不可能有三點在一條邊上、又有三點在另一條邊上:兩條邊沒有共用的點,3 + 3 = 6,多於 4 點。所以沒有減重複。
  6. 6.四邊形一共 330 − 81 = 249 個。
  7. ⚠️常見錯誤:只減去四點都在同一條邊上的選法,漏了恰好三點在一條邊上的。三點在一直線上,四點只連得成三角形。

答案:249 個

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