图解淘汰赛奥秘:为什么“比赛场次=队伍数-1”?|小学数学易错题破解:典型例题精讲
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五年级
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最近更新
2025-12-20
球赛场次(淘汰赛)深度解题指南:看穿“隐形比赛”的魔法
💡 阿星解密:为什么公式长这样?
想象一下,学校要举办篮球冠军赛,有16支球队报名。冠军只有一个,那么我们必须把其他15支球队都送回家。淘汰赛就像一个残酷的“离场过滤器”:每进行一场比赛,就必定有一支球队失败离场(被淘汰)。
所以,阿星的想法非常聪明:我们不需要关心复杂的对阵表,只需要盯住一个终极目标——把15支球队淘汰掉。既然一场比赛淘汰一个,那么完成这个目标自然就需要15场比赛。
核心公式(淘汰赛):比赛场次 = 参赛队总数 - 1
👀 看图说话:比赛的“淘汰树”
``mermaid
graph TD
subgraph 第一轮
A[16队] --> B[8场比赛]
B --> C[淘汰8队, 剩余8队]
end
subgraph 第二轮
C --> D[4场比赛]
D --> E[淘汰4队, 剩余4队]
end
subgraph 第三轮
E --> F[2场比赛]
F --> G[淘汰2队, 剩余2队]
end
subgraph 决赛
G --> H[1场比赛]
H --> I[淘汰1队, 剩余1队即冠军]
end
style A fill:#f9f,stroke:#333
style I fill:#ccf,stroke:#333
关键点拨:
看上面的“淘汰树”,从最开始的16片叶子(球队),到最后只剩下1片叶子(冠军)。我们剪掉了15片叶子。每剪掉一片叶子,都需要一场比赛作为“剪刀”。那个容易被忽略的“隐形数字”就是最终留下的那1支冠军球队。我们计算的不是“留下了多少”,而是“去掉了多少”,公式 (总数 - 1) 中的 “-1”,减去的正是这位从不被淘汰的冠军。
🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通
【母题演示】4支球队进行单场淘汰赛,决出冠军,一共要比赛多少场?
阿星的显微镜(画图验证):
我们手动画出所有对阵:
第一轮(半决赛):
球队A vs 球队B → 胜者X
球队C vs 球队D → 胜者Y
第二轮(决赛):
胜者X vs 胜者Y → 冠军
数一数:半决赛2场 + 决赛1场 = 3场。
标准算式:参赛队总数4 - 1 = 3(场)。 ✔️ 完全吻合!
【易错陷阱】32支球队进行单场淘汰赛,决出冠、亚、季军,一共要比赛多少场?
阿星的避雷针:
大多数人会怎么错:认为决出前三名,只需要淘汰29支队伍,所以列式:32 - 3 = 29(场)。
图解陷阱:错在哪里?季军是怎么产生的?在标准的淘汰赛树上,只有决赛决定冠亚军。那么谁是第三名?通常,会让半决赛输掉的两支队伍再额外加赛一场(三四名决赛),来决定季军归属。
正确思路:
1. 先决出冠军:这需要淘汰31支队伍,进行 31 场 比赛。
2. 再决出季军:在半决赛的两名败者之间,需要额外增加1场三四名决赛。
所以总场次 = 31 + 1 = 32(场)。
看透本质:要决出前n名,本质上还是要先按淘汰赛规则打完,直到剩下n-1支队伍有待排序时,再安排额外的排位赛。这里“决出冠军”是主线任务(31场),“区分亚季军”是附加任务(+1场)。
【高手进阶】校园棋王争霸赛有64人参加。比赛分两个阶段:第一阶段是小组循环赛(每组4人,每两人赛一场);第二阶段是淘汰赛,决出冠军。请问整个赛事一共要安排多少场比赛?
思维迁移:这个问题融合了两种赛制。
第一步:识别模型。 第一阶段是“循环赛”,计算方法是“组合数”;第二阶段是“淘汰赛”,计算方法就是今天我们学的“总数-1”。
第二步:分步计算。
1. 分组:64 ÷ 4 = 16个小组。
2. 每组循环赛场次:4人,两两对赛,场次为 C(4,2) = (4×3)÷(2×1) = 6场。
3. 第一阶段总场次:16个组 × 6场/组 = 96场。
4. 第二阶段淘汰赛场次:每组第1名出线,共16人进入淘汰赛。决出冠军需:16 - 1 = 15场。
第三步:汇总。 总场次 = 96 + 15 = 111场。
核心能力:像拆乐高一样,把复杂问题拆解成你已经掌握的简单模型(循环赛、淘汰赛),然后分别套用“口诀”解决。
📝 阿星的定海神针(口诀):
“淘汰赛,数场次,核心逻辑就一字。
要淘汰,就比赛,淘汰几队打几场。
冠军唯一永不败,总数减一马上来。”
🚀 举一反三:巩固练习
128支队伍参加足球世界杯淘汰赛,从第一轮直到决出冠军,一共要进行多少场比赛?
(陷阱识别)某比赛有25支队伍参加单场淘汰赛,因为队伍数不是2的乘方,所以有队伍轮空(直接晋级)。最终决出冠军,一共赛了多少场?
(生活应用)公司年会举办王者荣耀电竞比赛,有20个部门报名。先分成5个小组进行单循环赛(小组内每两队打一场),小组前两名晋级。之后进行单场淘汰赛决出总冠军。整个赛程至少需要安排多少场比赛?
📚 答案与解析
【答案速查】
练习一:128 - 1 = 127(场)。
解析: 直接套用核心口诀,淘汰127队需127场比赛。
练习二:25 - 1 = 24(场)。
解析: 这是最经典的陷阱!无论是否有轮空,淘汰赛的终极逻辑不变:决出冠军,就要淘汰掉其他24支队伍。每淘汰一队需一场比赛,所以永远是24场。轮空只影响对阵形式,不影响总场次。
练习三:分步计算。
1. 小组赛:20队分5组,每组4队。每组单循环场次:C(4,2)=6场。小组赛总场次:5组 × 6场 = 30场。
2. 淘汰赛:每组前2名晋级,共5×2=10人进入淘汰赛。决出冠军需:10 - 1 = 9场。
3. 总场次:30 + 9 = 39场。
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