第三讲多笔画及应用问题讲义

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第三讲多笔画及应用问题上一讲中,我们主要研究了利用奇偶点来判别一笔画,学习了利用一笔画来研究一些简单的实际问题.然而,实际生活中,许多问题的图并不能一笔画出,也就是说,一笔画理论不能直接用来解决这些问题.因此,在一笔画的基础上,我们有必要对这一类的问题作一些深入研究。一、多笔画我们把不能一笔画成的图,归纳为多笔画.首先,我们来考虑一个不能一笔画成的图,至少用几笔才能画完呢?(为了研究的方便,我们仍然只研究连通图,非连通图可转化为连通图.)下面,我们就用简单熟悉的图来研究这个问题.通过前面的学习我们已经知道:当奇点个数不是0或2时,图不能一笔画出.因此,我们可以猜想;奇点个数是研究多笔画问题的关键。观察下面的图形,并列出奇点的个数与笔画数(至少几笔画完此图)的关系表格。为了表示得清楚一些,我们把图中第一笔画出的部分用实线表示,第二笔画出的部分用虚线表示,第三笔画出的部分用点线表示,其余部分请大家自己画出.奇点个数与笔画数的关系可列表如下:容易看出,笔画数恰等于奇点个数的一半.事实上,对于任意的连通图来说,如果有2n个奇点(n为自然数),那么这个图一定可以用n笔画成.公式如下:奇点数÷2=笔画数,即2n÷2=n。细心的同学可能会问:2n是表示一个偶数,但假若有奇数个奇点怎么办?实际上,这种情况不可能出现,连通图中,奇点的个数只能是偶数.想一想,这是为什么呢?例1观察下面的图,看各至少用几笔画成?例2判断下面的图能否一笔画成;若不能,你能用什么方法把它改成一笔画?例3将下图改为一笔画.二、应用问题在学习了一笔画与多笔画的理论以后,我们来看看这些理论在实际问题中的应用。例4下图是某少年宫的平面图,共有五个大厅,相邻两厅之间都有门相通(D与E两厅除外),并且有一个入口和一个出口.问游人能否从入口入,一次不重复地穿过所有的门?如果可以,请指明穿行路线;如果不能,请你想一想,关闭哪扇门后就可以办到?例5下图是某个花房的平面图,它由六间展室组成,每相邻两室间有一门相通.请你设计一个出口,使参观者能够从入口处A进去,一次不重复地经过所有的门,最后由出口走出花房。例6下图中的每条线都表示一条街道,线上的数字表示这条街道的里数.邮递员从邮局出发,要走遍各条街道,最后回到邮局.问:邮递员怎样走,路线最合理?例7右图是某地区街道的平面图,图上的数字表示那条街道的长度。清晨,洒水车从A出发,要洒遍所有的街道,最后再回到A.问:如何设计洒水路线最合理?

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