<題組題>
[題組:第18題到第20題]圖(4)是一個由9個相同大小的正方形所組成的九宮格。當其中3個正方形的中心落在同一直線時,我們稱這3格形成一條連線。試回答下列問題。
從這9格選取其中5格,使得這5格可以形成2條連線的方法數有幾種?(單選題,3分)
(1) 20
(2) 21
(3) 22
(4) 23
(5) 24
答案
(3)
九宮格連線共有8條:3橫、3豎、2對角線。選5格形成2條連線,表示這5格恰好完全分布在兩條線上,且這兩條線有交點(共享一格)。考慮兩線相交的情況:
1. 垂直相交(如橫豎交):有\(3\times3=9\)種交點,每種交點決定兩條線。選取這兩條線上的所有5格(交點重複一次)。但需檢查這兩條線是否包含額外的第3條線?可能形成其他連線嗎?此種情況均為5格,且僅有這兩條線。
2. 對角線相交:中心點有兩條對角線相交,此為1種。另,橫線或豎線與對角線交於非中心點:橫線與主對角線交於兩端?實際上,橫線與對角線有2個交點(兩端),但選取兩線所有格會超過5格(例如上橫線與主對角線共有5格?上橫線3格,主對角線3格,共享1格,共5格,符合)。需系統計數。經計算總方法數為22。


