12. 如图①,从点O分别引两条射线,得到一个角∠AOB.(图中的角均指不大于平角的角)
(1)探究:
如图②,从点O分别引三条射线,图中得到
如图③,从点O分别引四条射线,图中得到
依此类推,从点O分别引n条射线,图中得到
(2)应用:利用发现的规律解决问题:某校七年级共有16个班进行足球比赛,准备进行单循环赛(即每两队之间赛一场),则全部赛完共需多少场比赛?

(1)探究:
如图②,从点O分别引三条射线,图中得到
3
个角;如图③,从点O分别引四条射线,图中得到
6
个角;依此类推,从点O分别引n条射线,图中得到
$\frac{n(n-1)}{2}$
个角;(用含n的式子表示)(2)应用:利用发现的规律解决问题:某校七年级共有16个班进行足球比赛,准备进行单循环赛(即每两队之间赛一场),则全部赛完共需多少场比赛?
答案
(1)3 6 $\frac{n(n-1)}{2}$ (2)120场
解析
【分析】
(1)数角时可以按“固定一条边,依次匹配剩余边”的方法计数,避免重复遗漏:图②有3条射线,以OA为边有2个角,以OC为边有1个不重复的新角,总和为$2+1=3$;图③有4条射线,以OA为边有3个角,以OC为边有2个不重复的新角,以OD为边有1个不重复的新角,总和为$3+2+1=6$;依此类推,n条射线时,总角数就是从$(n-1)$依次加到1的和,求和后可得通用公式。(2)单循环赛的场次计数和角的计数逻辑一致:每个班级对应一条射线,两个班级赛一场对应两条射线组成一个角,直接代入推导的规律公式计算即可。
【解析】
解:(1)观察图②:共有3条射线,角的个数为$2+1=3$个;
观察图③:共有4条射线,角的个数为$3+2+1=6$个;
推导规律:当有n条射线时,每条射线可和其余$(n-1)$条射线组成角,总共有$n(n-1)$次组合,每个角被重复计算2次,因此总角数为$\frac{n(n-1)}{2}$个。
(2)16个班进行单循环赛,对应规律中$n=16$,代入公式得:
比赛总场次$=\frac{16×(16-1)}{2}=\frac{16×15}{2}=120$(场)
【答案】
(1) $3$;$6$;$\boldsymbol{\frac{n(n-1)}{2}}$
(2) $\boldsymbol{120}$场
【知识点】
角的计数;规律归纳;组合应用
【点评】
本题从角的计数出发,引导学生推导两两组合的计数规律,再迁移到单循环比赛的实际问题中,考查了学生的归纳总结能力和知识迁移能力,解题时注意避免重复计数即可。
【难度系数】
0.8
(1)数角时可以按“固定一条边,依次匹配剩余边”的方法计数,避免重复遗漏:图②有3条射线,以OA为边有2个角,以OC为边有1个不重复的新角,总和为$2+1=3$;图③有4条射线,以OA为边有3个角,以OC为边有2个不重复的新角,以OD为边有1个不重复的新角,总和为$3+2+1=6$;依此类推,n条射线时,总角数就是从$(n-1)$依次加到1的和,求和后可得通用公式。(2)单循环赛的场次计数和角的计数逻辑一致:每个班级对应一条射线,两个班级赛一场对应两条射线组成一个角,直接代入推导的规律公式计算即可。
【解析】
解:(1)观察图②:共有3条射线,角的个数为$2+1=3$个;
观察图③:共有4条射线,角的个数为$3+2+1=6$个;
推导规律:当有n条射线时,每条射线可和其余$(n-1)$条射线组成角,总共有$n(n-1)$次组合,每个角被重复计算2次,因此总角数为$\frac{n(n-1)}{2}$个。
(2)16个班进行单循环赛,对应规律中$n=16$,代入公式得:
比赛总场次$=\frac{16×(16-1)}{2}=\frac{16×15}{2}=120$(场)
【答案】
(1) $3$;$6$;$\boldsymbol{\frac{n(n-1)}{2}}$
(2) $\boldsymbol{120}$场
【知识点】
角的计数;规律归纳;组合应用
【点评】
本题从角的计数出发,引导学生推导两两组合的计数规律,再迁移到单循环比赛的实际问题中,考查了学生的归纳总结能力和知识迁移能力,解题时注意避免重复计数即可。
【难度系数】
0.8
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