第8题 · 20种车票,为什么最多10个交点
先按甲、乙、丙、丁列出4、3、2、1对城市。去回票的起终点不同,十对对应二十种票;五线也有十对,但不同的对可以共用一个交点,最多十个、最少一个,m+n=11。
题目
(1)要保证某 5 个城市中每两个城市之间都有高铁可乘,需要印不同的火车票多少种?
(2)平面上 5 条直线两两相交,最多有 m 个交点,最少有 n 个交点,求 m+n 的值。
答案:(1)20种;(2)m=10,n=1,m+n=11。
先数“有几对”,再看每对怎样计数。去回票的起终点不同;不同直线对的交点却可以在同一位置。
先列城市对:4+3+2+1
城市名没有给出,我们用甲、乙、丙、丁、戊来做记号。
从甲开始,它能和乙、丙、丁、戊各配一对,共4对。轮到乙时,乙甲已经列过,只再列乙丙、乙丁、乙戊,共3对。接着丙只配丁、戊,最后丁配戊。
甲开头:4对甲乙、甲丙、甲丁、甲戊
乙开头:3对乙丙、乙丁、乙戊
丙开头:2对丙丁、丙戊
丁开头:1对丁戊
每两个不同的城市,总有一个排在前面、一个排在后面。这一对会在较前城市的那一组出现一次,所以既不漏,也不重复。
因此城市对共有:4+3+2+1=10对。图中连线只帮我们数对,连线的交叉处不是新城市。
再数票:甲到乙与乙到甲不同
按出发城市和到达城市区分票种。甲到乙,起点是甲、终点是乙;乙到甲,起点和终点交换了,是另一种票。
上弧:甲→乙,这一种已画好。下弧:乙→甲,是另一种票。
一对城市需要2种单程票。10对就需要10×2=20种。
也可以按出发城市核对:五个城市中,每个城市都能去其余四个城市,所以是5×4=20种。这次数的是“起点→终点”,两个相反方向正好都需要,不用再除以2。
换成直线:一对至多交于一点
原题中的五条直线两两相交,表示任意抽出两条,都有一个交点。“两两”只保证每一对相交,并没有说各对的交点位置一定不同。
五条直线也能像五座城市一样列出10对。每对至多有一个交点,因此不同的交点位置至多10个。
还要说明:10个确实能画出来。
先画两条直线,它们产生1个交点。
再添第三条,让它与原来两条都相交,并避开原来的交点。这时新增2个交处,共1+2=3个。
继续选好第四条、第五条的位置,让新线与以前每条都相交,并避开已有交点。这样第四条新增3个,第五条新增4个。
现在共有1+2+3+4=10个不同位置。这幅图满足两两相交,也真的达到10,所以m=10。算式4+3+2+1是在按较前的直线列对;1+2+3+4是在按添线顺序数新增交点,两种数法数的是同一批10对。
最少:十对可以共用一个位置
让五条不同的直线都经过同一个点。每两条仍然相交,所以符合原题。
①②这一对、①③这一对……虽然是不同的直线对,交处却可以全在同一个位置。因此,10对不等于一定有10个不同交点。
最少又能不能为0?原题要求两两相交,至少有两条线的交点,所以不能为0。图中全共点确实做到1个,故n=1。
最多:任意三条不共点
仍有5条直线、10对;交点位置有10个。
最少:五条全共点
仍有5条直线、10对;交点位置有1个。
最多与最少只是两个端点。还有部分直线共点、部分交点分开的摆法,交点个数可以在两者之间。
原题的m表示最多,n表示最少。它们不是直线条数;原题的直线条数始终是5。
所以m+n=10+1=11。
| 要数的东西 | 每一对怎样计数 |
|---|---|
| 城市对 | 甲乙与乙甲是同一对,共10对 |
| 单程票 | 甲→乙、乙→甲是两种,共20种 |
| 最多交点 | 每对一个且位置都不同,共10个 |
| 最少交点 | 10对共用一个位置,共1个 |
自测:改变条件,再判断
自测1:如果每张票都能在同一对城市之间往返使用,而且每对城市只设一种这样的往返票,五座城市需要几种票?先说为什么这次不乘2。
展开往返票的核对
10种。仍有10对城市,但现在每对只设一种往返票,所以10×1=10。城市对数没有改变,改变的是每对要几种票。
自测2:如果取消“两两相交”,允许任意摆放五条不同的直线,最少能有0个交点吗?请画一种摆法说明理由。
展开改变摆法条件的核对
能。画五条互相平行的不同直线,就没有交点。原题最少为1的理由依赖“两两相交”;取消这个条件,结论会变。
配套真题:每两队只赛一场
2026·湖北·第7题(3分)
下面完整引用原卷题干与四个选项,原题没有附图。它直接检查同一个“不重不漏地数每一对”的关系。
注意字母的定义:下面的n重新表示球队数,与上面原题中表示“最少交点个数”的n含义不同。读新题时,要按新题重新认清字母。
2026 年湖北省城市足球联赛(简称“楚超”)是省内最大的群众足球赛事.楚超有 支代表队参赛,常规赛采取单循环形式(每两支球队之间比赛 1 场),共需进行 136 场比赛,则可列方程( )
A.
B.
C.
D.
展开真题答案与配对理由
选A。每支球队都要与另外n−1支球队比赛,先得到n(n−1)。但“甲对乙”和“乙对甲”是同一场,每场被数了两次,所以要除以2。
比赛总场数为n(n−1)÷2,题目说共136场,所以可列方程n(n−1)÷2=136。题目只要求列式,依据是每对只赛1场,不必先学解一元二次方程。
与车票题对照:去回单程票是两种,5×4直接得到20;两队只赛1场,5×4要除以2,得到10场。先问“交换顺序后是不是另一次”,再决定是否除以2。
出处:《2026年湖北省中考数学试卷》第2页第7题。题干、四个选项及无附图的题目边界已对照原卷预览影像核验。该题用于检查两两配对的列式;直线共点时的位置数,仍要依据本课的相交条件判断。
下次遇到“每两个”:先列不重不漏的对 → 看交换方向是否另算 → 数交处时再检查位置是否重复。
回到练习册专题页。