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1 图论模型(看一笔画)
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能一笔画出来吗??请标出起点和终点
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能,一笔把书本一折,画过去在画回来,我小学数学老师就是这样解给我们的。
能重复一个位子吗
下面能一笔画出吗?请标出起点和终点。
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请一笔画出4条直线把图中的9个点连起来
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第四条依次最多新增2点..。因为每一条直线最多经过3个点(横着3条线,竖着3条线,斜线2条);而画后一条线时,最多只能再经过2个新点。因而若一笔画4条直线..,则第一条线最多经过3点,竖3条,经过的点绝对达不到9个,经历的顶点个数为2+1+1=4,已经经过所有顶点;画第4条直线时,其落点必定会除其起点外,与另外已经过的顶点重合,导致其高效率失效,斜3条中选取).即每一条线起点终点必发生在角落(顶点),第二条最多新增2点。而根据前面的高效原则,连续画3条直线后,第三条,第一条线的起点必定在角落,因而其终点也必定在角落,下一条线亦如此.,很容易判定,除了此直线的起点,其不能再经过前面任何点。根据这个原则..,因而一笔画出4条直线,最多经过的点数为3+2+2+2=9. 也即画线一定要最大化利用每条线,即每条直线必须经过3个点(只能从横3条,若要尽可能经过最多的点....因而一笔画出4条直线这是不可能做到的,且后面画直线时
你坑我呀都说了四条线你竟然五条线
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一笔画问题
传统意义上的几何学是研究图形的形状大小等性质,而存在一些几何问题,它们所研究的对象与图形的形状和线段的长短没关系,而只和线段的数目和它们之间的连接关系有关,比如一笔画问题就是如此。即上由曲线段构成的一个图形能不能一笔画成,使得在每条线段上都不重复?例如汉字“日”和“中”字都可一笔画,而“田”和“目”则不能。两两相连区域可一笔画,例如,平面4个区域两两相连区域可一笔划;轮胎状上7个两两相连区域可一笔画;我们可以构造一个的无穷个两两相连区域一笔划。
一笔画问题解析
众所周知的“哥尼斯堡城‘七桥问题’”被大数学家欧拉开创了数学新分支-----图论。也就是“一笔画”。一笔画图形的必要条件是:数目是0或者2。图⑴的“七桥问题”A,B,C,D都是奇节点,数目是4,所以不能够“一笔画”。 我们把节点转换回来,成为“节面”(区域),来考虑“一笔画”。
一,在平面中,4个或者4个以下的区域可以构成两两相连的区域,可以一笔画。图⑵。每个区域必须是单连通的,就是一个区域不能够是分成2块或者2块以上。图⑶就不是单连通的。这是著名的四色猜想。大家知道,平面上不可能有两两相同的5个区域。
二,紧致封闭平面,在一个轮胎状的表面,7个或者7个以下的区域可以构成两两相连的区域。可以“一笔划”。把图(A)上下对折以后,再左右对折,形成一个轮胎状,7个区域两两相连
上下对折再左右对折成轮胎形状图A
(国外数学家给出).两两相连的区域可以不经过其它区域到达任何一个区域。P。J希以毕生精力研究,并且证明了5色定理,稀伍德考察了一般曲面着色问题提出一个推测:在有P&1个洞的封闭曲面上,足以为任何地图着色的最小数等于(左图上下对折再左右对折就是一个轮胎,7个区域两两相连,可以一笔画)
Np=[(7+√(48p))/2],其中[X]表示整数部分,
三个洞的封闭曲面
P=1,M1=7,即图(A).
克莱因瓶也只能7色,而不是8色。三,德国数学家G.林格证明了:足以为任何一张有P&1个洞的封闭曲面着色的真正最小色数Np,Np-Mp《2,以后美国数学家VT进一步证明了Np-Mp《1,而希伍德的假设对于不同球面几乎一切封闭曲面都是成立的,1974年,林格作出了完整的证明。例如,两个洞的封闭曲面应该是M2=[7+√(48×2)/2]=8,能够作8色。(见左图)明王蕊珂经过9年杜撰。
四,如果我们不限定形态
三个洞的封闭曲面M三个3=[7+√(48×3)/2]=9,能够作9色四个洞10个区域两两相连一笔画
五,图D.这是有4个洞的10个两两相连区域图,下面四叉按照ABCD对应。
数学家欧拉找到一笔画的规律是:
⒈凡是由偶点组成的连通图,一定可以一笔画成。画时可以把任一偶点为起点,最后一定能
以这个点为终点画完此图。
⒉凡是只有两个奇点的连通图(其余都为偶点),一定可以一笔画成。画时必须把一个奇点为起点,另一个奇点终点。
⒊其他情况的图都不能一笔画出。(有偶数个奇点除以二便可算出此图需几笔画成。)
比如附图:(a)为⑴情况,因此可以一笔画成;(b)(c)(d)则没有符合以上两种情况,所以不能一笔画成。
一笔画问题相关名词含义
◎顶点与指数:设一个平面图形是由有限个点及有限条弧组成的,这些点称为图形的,从任一顶点引出的该图形的弧的条数,称为这个顶点的。
◎奇顶点:指数为奇数的顶点。
◎偶顶点:指数为的顶点
一笔画问题规律证明
先定义能一笔画出并回到起点的图为欧拉图,连通就是说任意两个节点之间可以找到一条连接它们的线。这个要求看来很重要,直观方法中与这一点对应的是说原图本身不能是分成多个的
一笔画问题证明
设G为一欧拉图,那么G显然是连通的。另一方面,由于G本身为一闭路径,它每经过一个顶点一次,便给这一顶点增加度数2,因而各顶点的度均为该路径经历此顶点的次数的两倍,从而均为偶数。反之,设G连通,且每个顶点的度均为偶数,欲证G为一欧拉图。为此,对G的边数归纳。当m = 1时,G必定为单结点的环,显然这时G为欧拉图。设边数少于m的连通图,在顶点度均为偶数时必为欧拉图,现考虑有m条边的图G。设想从G的任一点出发,沿着边构画,使笔不离开
图且不在构画过的边上重新构画。由于每个顶点都是偶数度,笔在进入一个结点后总能离开那个结点,除非笔回到了起点。在笔回到起点时,它构画出一条闭路径,记为H。从图G中删去H的所有边,所得图记为G’,G’未必连通,但其各顶点的度数仍均为偶数.考虑G的各连通分支,由于它们都连通,顶点度数均为偶数,而边数均小于m,因此据归纳假设,它们都是欧拉图。此外,由于G连通,它们都与H共有一个或若干个公共顶点,因此,它们与H一起构成一个闭路径。这就是说,G是一个欧拉图。
一笔画问题一笔画定理
1736年,欧拉证实:七桥问题的走法根本不存在。同时,他发表了“一笔画定理”:一个图形要能一笔画完成必须符合两个条件,即图形是封闭联通的和图形中的奇点(与奇数条边相连的点)个数为0或2。
欧拉的研究开创了数学上的新分支――的先声。
一笔画问题欧拉定理
和。欧拉通过对七桥问题的研究,不仅圆满地回答了居民提出的问题,而且得到并证明了更为广泛的有关一笔画的三条结论,人们通常称之为欧拉定理。对于一个连通图,通常把从某结点出发一笔画成所经过的路线叫做欧拉路。人们又通常把一笔画成回到出发点的欧拉路叫做欧拉回路。具有欧拉回路的图叫做。
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