哥尼斯堡七橋問題一筆畫(七橋問題一筆畫答案)
關(guān)于哥尼斯堡七橋問題一筆畫,七橋問題一筆畫答案這個很多人還不知道,今天菲菲來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、18世紀(jì),在哥尼斯堡城風(fēng)景秀美的普萊格爾河上有7座別致的拱橋,將河中的兩個島和河岸連結(jié)(如下圖)。
2、城中的居民經(jīng)常沿河過橋散步。
3、城中有位青年很聰明,愛思考,有一天,這位青年給大家提出了這樣一個問題:能否一次走遍7座橋,而每座橋只許通過一次,最后仍回到起始地點(diǎn)。
4、這就是舉世聞名的七橋問題,當(dāng)時的人們始終沒有能找到答案。
5、大數(shù)學(xué)家歐拉從朋友那里聽到這個問題,很快便證明了這樣的走法不存在。
6、歐拉是這樣解決問題的:把圖中被河隔開的陸地看成A、B、C、D4個點(diǎn),7座橋表示成7條連接這4個點(diǎn)的線,思考過程如下圖:偉大的數(shù)學(xué)家歐拉,睿智地把這樣一個實(shí)際問題抽象成了一個由點(diǎn)線組成的簡單的幾何圖形,把要解決的問題轉(zhuǎn)化成圖(二)的一筆畫問題了。
7、這樣一個抽象化的過程是歐拉解決這個問題時最精彩的思考,也是最值得我們學(xué)習(xí)的地方。
8、因?yàn)閳D(二)不能一筆畫成,所以人們不能一次走遍7座橋。
9、1736年,歐拉把這題的結(jié)果發(fā)表在圣彼得堡科學(xué)院學(xué)報上,歐拉對“七橋問題”的研究是圖論研究的開始,可以說,正是這個問題的研究使其成為“圖論”的鼻祖。
10、那么歐拉是如何判斷圖(二)不可以一筆畫成呢?為了便于大家看懂,結(jié)合這個例子,我用自己的語言來說明一下一筆畫問題的解題思路:這個圖形中共有4個點(diǎn)7條線,每個點(diǎn)都是若干條路線的公共端點(diǎn)。
11、如果一個點(diǎn)是偶數(shù)條線的公共端點(diǎn),我們稱這個點(diǎn)為雙數(shù)點(diǎn)(或偶點(diǎn));如果一個點(diǎn)是奇數(shù)條線的公共端點(diǎn),我們稱這個點(diǎn)為單數(shù)點(diǎn)(或奇點(diǎn))。
12、圖(二)中A點(diǎn)是5條線的公共端點(diǎn),B、C、D點(diǎn)都是3條線的公共端點(diǎn),因此圖(二)有4個奇點(diǎn)。
13、一般,我們把起筆的點(diǎn)稱為起點(diǎn),停筆的點(diǎn)稱為終點(diǎn),其它的點(diǎn)稱為路過點(diǎn)。
14、顯然一筆畫圖形中所有路過點(diǎn)如果有進(jìn)去的線就必須有出來的線,從而每個點(diǎn)連接的線數(shù)必須有偶數(shù)個才能完成一筆畫,如果路過點(diǎn)中出現(xiàn)奇點(diǎn),必然就會出現(xiàn)沒有走過的路線或重復(fù)路線。
15、因此在一筆畫圖形中,只有起點(diǎn)和終點(diǎn)可以是奇點(diǎn)(起點(diǎn)可以只出不進(jìn),終點(diǎn)可以最后進(jìn)這個點(diǎn)就不出了),也就是說最多只能有兩個奇點(diǎn),以一個奇點(diǎn)為起點(diǎn),另一個奇點(diǎn)為終點(diǎn)。
16、因?yàn)閳D(二)有4個奇點(diǎn),因此圖(二)不能一筆畫成。
17、另外兩點(diǎn)說明:一、一筆畫圖形中所有的線必須是連續(xù)的,因?yàn)楣P不離紙,如果一個圖形由兩個斷開的部分組成,肯定不能一筆畫。
18、例如“國”這個字就不能一筆寫出來。
19、二、一筆畫圖形中的奇點(diǎn)都是成對出現(xiàn)的(因?yàn)槊織l線都有兩個端點(diǎn),所有線的端點(diǎn)和是偶數(shù)),圖形中沒有奇點(diǎn),都是偶點(diǎn)時,可以一筆畫成,但起點(diǎn)和終點(diǎn)必須選擇同一點(diǎn)。
20、結(jié)合以上說明,解決一筆畫問題,第一步是找出圖中所有點(diǎn),判斷其是奇點(diǎn)還是偶點(diǎn);第二步是根據(jù)奇點(diǎn)的個數(shù)作出正確的判斷;第三步是讓孩子用鉛筆試著畫一畫,驗(yàn)證自己的判斷。
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