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树形图枚举法详解:二年级奥数计数问题练习题与解析(PDF下载)

适用年级

二年级

难度等级

⭐⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-20

知识要点

💡 核心概念:

树形图,就像一棵大树的生长过程。从树根(起点)开始,每做一个选择,就长出一个新的树枝。把所有可能的选择都画出来,最后长成的“大树”上,每一条从树根到树叶的完整路径,就代表了一种可能的情况。用这种画图的方法,把所有情况一个不漏、一个不重地找出来,就叫枚举法(树形图法)。

📝 计算法则:

  1. 确定起点:想清楚要从什么事情开始。
  2. 分步画“枝”:把解决问题的每一步,像树枝分叉一样画出来。每一步有几种选择,就画出几个分叉。
  3. 有序枚举:按照一定的顺序(从小到大、从上到下等)列出所有选择,避免混乱和遗漏。
  4. 检查终点:沿着每条从起点到终点的路径走一遍,确保每条路都是一种独立、完整的情况。
  5. 数清结果:最后数一数有多少条完整的路径,就是有多少种可能。

🎯 记忆口诀:

“从头开始分步走,一枝一叉画清楚。有序枚举不遗漏,数清路径得总数。”

🔗 知识关联:

  • 二年级的搭配问题:用简单的列表或连线来搭配衣服、早餐,是树形图的雏形。
  • 乘法原理:如果每一步的选择相互独立,那么总方法数等于每一步方法数的乘积。树形图可以直观地验证乘法原理。
  • 有序枚举思想:在数图形、找规律时养成的有序思考习惯,是画好树形图的基础。

易错点警示

❌ 错误1:忽略“重复”情况。例如,用数字 \( 1, 2, 3 \) 组两位数,如果题目说“数字可以重复”,树形图的每一枝上都应该有 \( 1, 2, 3 \) 三种可能。

✅ 正解:审题时圈出关键词“能重复”或“不能重复”,再开始画图。

❌ 错误2:步骤顺序混乱导致遗漏。例如,从A地经B地到C地,有3条路去B地,2条路从B到C。如果先画从B到C的路,再画从A到B的路,很容易数错。

✅ 正解:严格按照事情发生的时间顺序或逻辑顺序分步画图。先画第一步(A到B),再画第二步(B到C)。

❌ 错误3:画图杂乱无章,自己都看不清。线条交叉,书写潦草,最后数不清路径。

✅ 正解:养成良好书写习惯,使用尺子画线,上下左右对齐,在树枝末端清晰标出结果。

三例题精讲

🔥 例题1:用数字 \( 1, 2, 3 \) 可以组成多少个没有重复数字的两位数?

📌 第一步:确定起点和步骤。组成两位数,分两步:先选十位,再选个位。

📌 第二步:画树形图。从“十位”开始,有三种选择(\( 1, 2, 3 \))。选定十位后,个位只能从剩下的两个数字中选。

十位

1

2

3

(个位2) → 12

(个位3) → 13

(个位1) → 21

(个位3) → 23

(个位1) → 31

(个位2) → 32

📌 第三步:数出所有终点(树叶)上的数。

✅ 答案:可以组成 \( 6 \) 个两位数,分别是 \( 12, 13, 21, 23, 31, 32 \)。

💬 总结:解决“组数”问题,通常按数位顺序(从高位到低位)画树形图,并注意数字能否重复。

🔥 例题2:小胖有 \( 3 \) 件上衣(红、黄、蓝)和 \( 2 \) 条裤子(黑、白)。他有多少种不同的穿衣搭配?

📌 第一步:确定步骤。先选上衣,再选裤子(或先选裤子再选上衣也可以)。

📌 第二步:画树形图。从“上衣”开始分三步。

上衣

黑 → 红黑

白 → 红白

黑 → 黄黑

白 → 黄白

黑 → 蓝黑

白 → 蓝白

📌 第三步:数出所有搭配。

✅ 答案:有 \( 3 \times 2 = 6 \) 种不同的搭配。

💬 总结:这是经典的“搭配”问题,树形图清晰地展示了乘法原理(\( 3 \) 种选择乘以 \( 2 \) 种选择)。

🔥 例题3:从学校到公园有 \( 2 \) 条路,从公园到图书馆有 \( 3 \) 条路。小明从学校经公园到图书馆,一共有多少种不同的走法?

📌 第一步:确定步骤。分两段路走:第一段“学校→公园”,第二段“公园→图书馆”。

📌 第二步:画树形图。从学校(起点)开始。

学校

路A

路B

(到公园)

(到公园)

路1 → A1

路2 → A2

路3 → A3

路1 → B1

路2 → B2

路3 → B3

📌 第三步:数出所有走法。图中每条路径的终点(如A1, A2, ..., B3)代表一种走法。

✅ 答案:一共有 \( 2 \times 3 = 6 \) 种不同的走法。

💬 总结:解决“路径”问题,把整个过程分成几个连续的阶段,用树形图枚举出所有路线组合。

练习题(10道)

  1. 用数字 \( 4 \) 和 \( 5 \) 可以组成多少个不同的两位数?(数字可以重复)
  2. 小红有 \( 2 \) 顶帽子(鸭舌帽、草帽)和 \( 3 \) 条围巾(红、蓝、格纹)。一顶帽子配一条围巾,有多少种搭配?
  3. 从甲地到乙地有 \( 3 \) 条路,从乙地到丙地有 \( 2 \) 条路。从甲地经过乙地到丙地,有几种不同的走法?
  4. 用数字 \( 1, 0, 8 \) 组成没有重复数字的两位数,能组成哪些数?
  5. 小丽、小华、小强三人排成一排照相,小丽要站在中间。一共有多少种不同的排法?
  6. 一个密码锁的密码是两位数字,每一位都可以是 \( 0 \) 到 \( 9 \) 中的任意一个。这个密码锁最多有多少种不同的密码?
  7. 掷一枚硬币两次(第一次掷,第二次掷),可能出现哪几种正反面情况?(用“正”“反”表示)
  8. 用 \( 1 \) 元、\( 5 \) 角两种硬币付 \( 2 \) 元钱,有多少种不同的付法?(不考虑硬币顺序)
  9. 书架上有 \( 3 \) 本不同的故事书和 \( 2 \) 本不同的科技书。小明要借 \( 1 \) 本故事书和 \( 1 \) 本科技书,有多少种不同的借法?
  10. 小刚有 \( 4 \) 张不同的邮票,他要选出 \( 2 \) 张送给朋友,有多少种不同的选法?

奥数挑战(10道)

  1. 用数字 \( 0, 2, 4, 6 \) 可以组成多少个没有重复数字的三位偶数?
  2. 甲、乙、丙、丁四人进行乒乓球单打比赛,每两人都要比赛一场。一共要比赛多少场?请用树形图表示甲参与的所有比赛安排。
  3. 从 \( 1, 2, 3, 4, 5 \) 中选出两个不同的数字,使得它们的和是偶数,共有多少种选法?
  4. 一个三位数,它的百位数字比十位数字大 \( 1 \),十位数字比个位数字大 \( 1 \)。这样的三位数有多少个?
  5. 小明要从A点出发,经过B点或C点,最后到达D点。A到B有 \( 2 \) 条路,A到C有 \( 1 \) 条路,B到D有 \( 3 \) 条路,C到D有 \( 2 \) 条路。请问小明从A到D共有多少种不同的走法?
  6. 有 \( 4 \) 个小朋友,每两个人通一次电话,一共要通多少次电话?如果互相寄一张贺卡,一共要寄多少张贺卡?
  7. 用 \( 1 \) 克、\( 2 \) 克、\( 4 \) 克的砝码各一个,可以称出多少种不同重量的物体?(天平两边都可以放砝码)
  8. 从 \( 1 \) 写到 \( 100 \),一共写了多少个数字“\( 0 \)”?
  9. 一个自然数,它的各位数字之和是 \( 3 \),并且是两位数。这样的两位数有几个?
  10. 有五面不同颜色的小旗,任意取出三面排成一排,表示一种信号。一共可以表示多少种不同的信号?

生活应用(5道)

  1. (高铁)从北京南站到上海虹桥站,每天有 \( 8 \) 个不同时间点的高铁班次。从上海虹桥站到杭州东站,每天有 \( 12 \) 个不同时间点的高铁班次。如果你要从北京坐高铁到杭州(在上海换乘),并且不考虑换乘时间限制,单从车次组合上看,你有多少种不同的乘车方案?
  2. (AI对话)一个智能AI对话机器人,回答一个问题时,第一步有 \( 3 \) 种理解问题的方式,第二步对每种理解方式有 \( 2 \) 种生成答案的策略,第三步对每种策略有 \( 4 \) 种语言风格进行润色。这个AI生成一个最终回答,可能有多少种不同的内部处理路径?
  3. (环保)社区要进行垃圾分类宣传,需要设计一张海报。海报主题有 \( 2 \) 种(“变废为宝”或“绿色生活”),主色调有 \( 3 \) 种(绿、蓝、灰),宣传语有 \( 4 \) 条备选。如果每种组合都设计一张海报,最多需要设计多少张不同的海报?
  4. (航天)中国空间站的某个科学实验,需要按顺序完成三个步骤:A(准备样本)、B(启动设备)、C(记录数据)。其中步骤A有 \( 2 \) 种方案,步骤B有 \( 3 \) 种参数设置,步骤C有 \( 2 \) 种记录模式。这个实验共有多少种不同的操作流程?
  5. (网购)你在一个购物APP上想买一件衬衫和一条裤子。系统根据你的喜好,推荐了 \( 5 \) 款衬衫和 \( 6 \) 款裤子。你计划先买衬衫,收到货试穿满意后再决定买哪条裤子搭配。那么,从系统推荐的商品里,你最终可能形成多少种“衬衫+裤子”的购买结果?

参考答案与解析

【练习题答案】

  1. \( 4 \) 个 (\( 44, 45, 54, 55 \))。
  2. \( 2 \times 3 = 6 \) 种。
  3. \( 3 \times 2 = 6 \) 种。
  4. \( 4 \) 个 (\( 10, 18, 80, 81 \))。
    解析:注意 \( 0 \) 不能在十位。
  5. \( 2 \) 种。
    解析:小丽位置固定,只需排小华和小强在左右,有 \( 2 \) 种。
  6. \( 10 \times 10 = 100 \) 种。
  7. \( 4 \) 种:正正、正反、反正、反反。
  8. \( 3 \) 种。付法:① \( 2 \)个\( 1 \)元;② \( 1 \)个\( 1 \)元+\( 2 \)个\( 5 \)角;③ \( 4 \)个\( 5 \)角。
  9. \( 3 \times 2 = 6 \) 种。
  10. \( 6 \) 种。
    解析:设邮票为A,B,C,D。选法:AB, AC, AD, BC, BD, CD。
  11. 【奥数挑战答案】

    1. \( 10 \) 个。
      解析:个位是 \( 0, 2, 4, 6 \) 且是三位数。分情况画树:个位为 \( 0 \),百位有 \( 2,4,6 \) 三种,十位剩两种,共 \( 3 \times 2=6 \) 个;个位为 \( 2 \)(或 \( 4,6 \)),百位不能是 \( 0 \),有两种选择,十位剩两种,共 \( 3 \times (2 \times 2)=12 \) 个?等一下,这里计算有误。重新枚举:个位为 \( 0 \): (2,4,6选百位) x (剩下两个数字选十位) = \( 3 \times 2 = 6 \) 个。个位为 \( 2 \): 百位从 \( 4,6 \)中选(因为不能是\( 0 \)),有 \( 2 \) 种,十位从剩下的两个数字(包括\( 0 \)和另一个)中选,有 \( 2 \) 种,共 \( 2 \times 2 = 4 \) 个。同理,个位为 \( 4 \) 和 \( 6 \) 时,也各是 \( 4 \) 个。但注意,当个位是 \( 2 \) 时,百位能选 \( 4 \) 和 \( 6 \),但不能选 \( 0 \)。所以总数是 \( 6 + 4 + 4 + 4 = 18 \) 个?我检查一下数字:用 \( 0,2,4,6 \) 组成无重复数字的三位偶数。个位为 \( 0 \): 百位有3种(2,4,6),十位有2种,共6个。个位为 \( 2 \): 百位有2种(4,6),十位有2种(剩下的两个,包括0),共4个(如402, 462, 602, 642)。等等,402的个位是2吗?402的个位是2,是的。但402是偶数,符合。个位为 \( 4 \): 百位有2种(2,6),十位有2种,共4个。个位为 \( 6 \): 百位有2种(2,4),十位有2种,共4个。所以总数是 \( 6+4+4+4=18 \) 个。我最初答案10个是错的。正确答案应为 \( 18 \) 个。
    2. \( 6 \) 场。
      解析:甲分别与乙、丙、丁比,画三条枝;然后乙与丙、丁比(已和甲比过),丙与丁比。总场数 \( 3+2+1=6 \)。树形图从甲开始分支即可。
    3. \( 4 \) 种。
      解析:和是偶数,要么两个都是奇数,要么两个都是偶数。奇数有 \( 1,3,5 \) 共3个,两两组合有 \( 3 \) 种(1-3,1-5,3-5)。偶数有 \( 2,4 \) 共2个,组合有 \( 1 \) 种(2-4)。总共 \( 4 \) 种。
    4. \( 7 \) 个。
      解析:设个位为 \( a \),则十位为 \( a+1 \),百位为 \( a+2 \)。\( a \) 可以从 \( 0 \) 取到 \( 7 \),但百位不能为 \( 0 \),所以 \( a+2 \ge 1 \),即 \( a \ge -1 \),实际上 \( a \) 最小为 \( 0 \)。但还要保证每个数位是 \( 0 \) 到 \( 9 \) 的数字。所以 \( a+2 \le 9 \),即 \( a \le 7 \)。同时 \( a+1 \le 9 \),即 \( a \le 8 \)。所以 \( a \) 取 \( 0 \) 到 \( 7 \)。列举:\( a=0: 210; a=1: 321; a=2: 432; a=3: 543; a=4: 654; a=5: 765; a=6: 876; a=7: 987 \)。共 \( 8 \) 个。我最初答案7个是错的。是 \( 8 \) 个。
    5. \( 8 \) 种。
      解析:分两类。第一类:A→B→D,有 \( 2 \times 3 = 6 \) 种。第二类:A→C→D,有 \( 1 \times 2 = 2 \) 种。总共 \( 6+2=8 \) 种。
    6. 电话:\( 6 \) 次;贺卡:\( 12 \) 张。
      解析:通电话两人一次,是组合问题,\( 3+2+1=6 \) 次。寄贺卡你寄给我和我寄给你不同,是排列问题,每人要给其他3人寄,共 \( 4 \times 3 = 12 \) 张。
    7. \( 7 \) 种。
      解析:可以称出的重量(克)有:1, 2, 3(1+2), 4, 5(1+4), 6(2+4), 7(1+2+4)。注意天平两边放,还可以称出:1克(一边放1克物体,另一边放1克砝码)?不对,这是称物体重量。假设物体放一边,砝码可以放另一边或同一边。能称出的重量是砝码之间的和或差。枚举所有砝码组合的“代数和”(可正可负):1,2,4, 1+2=3, 1+4=5, 2+4=6, 1+2+4=7, 2-1=1(重复), 4-1=3(重复), 4-2=2(重复), 4+1-2=3(重复), 4+2-1=5(重复), 4-1-2=1(重复)。所以不重复的重量为:1,2,3,4,5,6,7。共7种。
    8. \( 11 \) 个。
      解析:个位:10,20,...,90 有9个0;十位:没有;100有2个0。总共 \( 9+2=11 \) 个。
    9. \( 3 \) 个。
      解析:数字和为3的两位数:12,21,30。共3个。
    10. \( 60 \) 种。
      解析:这是排列问题 \( A_5^3 = 5 \times 4 \times 3 = 60 \)。树形图:第一面旗5种选法,第二面4种,第三面3种。
    11. 【生活应用答案】

      1. \( 8 \times 12 = 96 \) 种。
        解析:分两步选择,用乘法原理。
      2. \( 3 \times 2 \times 4 = 24 \) 种。
      3. \( 2 \times 3 \times 4 = 24 \) 张。
      4. \( 2 \times 3 \times 2 = 12 \) 种。
      5. \( 5 \times 6 = 30 \) 种。
        解析:虽然购买有先后,但最终结果仍是衬衫和裤子的一个组合。
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