球赛场次(循环赛)终极图解指南:从“握手”看透数学本质
💡 阿星解密:为什么公式长这样?
想象一下,有10支球队要打单循环赛(每两支球队之间只赛一场)。这就像一场盛大的“握手派对”:每支球队都要和其他每一支球队“握手”(比赛)一次,并且任何两支球队之间只“握手”一次。
阿星的比喻点透了本质:计算总场次,就是计算10个人两两握手一次的总次数。
图解过程(慢动作回放):
1. 第一视角(队1出发):队1要主动去和另外9支球队(队2到队10)各比赛一场。所以,从队1出发,可以画出 9 条线。
2. 第二视角(队2出发):队2也要主动去和剩下的球队比赛。但它和队1已经赛过了(线已画好),所以它需要和队3到队10比赛,再画出 8 条新线。
3. 以此类推... 队3画出7条新线,队4画出6条... 直到队9对队10画出最后1条新线。
关键点拨:总场次就是所有连线数。我们发现,如果每支队都“数一遍自己打多少场”,就是 10 × 9 = 90。但为什么是90,而答案是45呢? 因为每条连线(每场比赛)都被两端的球队各数了一次!比如“队1 vs 队2”这场,既被队1数进自己的9场里,也被队2数进自己的9场里。所以,总数90是实际场数的两倍。因此,必须除以2来消除重复。
公式诞生:总场次 = (球队数 × 每队对手数) ÷ 2 = \( \frac{n \times (n-1)}{2} \),其中 \( n \) 是球队数。
🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通
【母题演示】4支球队(甲、乙、丙、丁)进行单循环赛,一共要赛多少场?
🔍
阿星的显微镜(画图验证):
我们手动列出所有可能的唯一对阵(连线):
甲 vs 乙
甲 vs 丙
甲 vs 丁
乙 vs 丙
乙 vs 丁
丙 vs 丁
一共6场。
标准算式:套用“握手模型”,n=4。 \( \frac{4 \times (4-1)}{2} = \frac{4 \times 3}{2} = 6 \) (场)。
【易错陷阱】学校篮球赛,12个班级参加。采用单循环制,每个班要比赛多少场?
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阿星的避雷针:
大多数人会怎么错:直接用公式 \( \frac{12 \times 11}{2} = 66 \) 场。错了!这是总场次,不是每个班的场次。
图解陷阱:看上方的连线图。问“总共有多少条线”,和问“从某一个点(比如队1)出发有几条线”,这是两个完全不同的问题!陷阱题偷换了概念。
正确思路:回到“握手”场景。一个班要和其他所有的班握手一次。除了自己,还有 12 - 1 = 11 个班。所以,每个班要比赛11场。总场次才是66场。
【高手进阶】新年到了,一个30人的微信群里,如果每个人都单独给其他所有人发一条拜年祝福,一共会发出多少条消息?
🚀
思维迁移:这不再是“握手”(一条连线代表一次共同事件),而是“发消息”(一条连线代表一个单向动作)。A发给B,和B发给A,是两条不同的消息。
所以,每个人都要向其他29人发消息。总消息数就是 30 × 29 = 870 条。这里的模型是“写信”或“打电话”模型,计算公式是 n × (n-1),不需要除以2。
触类旁通:多边形对角线总数(顶点之间连线,但排除边线)也是 n×(n-1)/2 - n,其基础思想与握手问题相通。
📝 阿星的定海神针(口诀):
单循环,如握手,两两一次就足够。乘完记得除以二,这个道理要悟透。若问每队赛几场?减一就能说出口。模型看清再动笔,此类题目不用愁。
🚀 举一反三:巩固练习
练习一
8位同学聚会,每两人互赠一张名片,一共需要准备多少张名片?
练习二
校运会16个班参加拔河单循环赛,一共需要进行多少场比赛?
练习三
一个正八边形,过其顶点可以画出多少条不同的线段(包括边和对角线)?
📚 答案与解析
【答案速查】
1. 56张。解析:互赠名片是“双向”的,等同于握手或单循环赛。总张数 = 8×7÷2=28 (次交换),每次交换需2张名片,故 28×2=56张。或直接理解为“写信模型”:每个人都给其他7人一张,即 8×7=56张。
2. 120场。解析:典型的单循环总场次问题。16×15÷2=120场。
3. 28条。解析:8个顶点,两两相连成一条线段。即求8点之间连线总数,模型同握手。8×7÷2=28条。