1、第十二讲 一笔画问题例 2 下图是国际奥委会的会标,你能一笔把它画出来吗?分析与解答一个图能否一笔画出,关键取决于这个图中奇点的个数.通过观察可以发现,上图中所有的结点都是偶点,因此,这个图可以一笔画出.画时可以任一结点作为起点。例 3 下图是某地区所有街道的平面图.甲、乙二人同时分别从 A、B 出发,以相同的速度走遍所有的街道,最后到达 C.如果允许两人在遵守规则的条件下可以选择最短路径的话,问两人谁能最先到达 C?分析与解答本题要求二人都必须走遍所有的街道最后到达 C,而且两人的速度相同.因此,谁走的路程少,谁便可以先到达 C。容易知道,在题目的要求下,每个人所走路程都至少是所有街道路程的
2、总和。仔细观察上图,可以发现图中有两个奇点:A 和 C.这就是说,此图可以以 A、 C 两点分别作为起点和终点而一笔画成.也就是说,甲可以从 A 出发,不重复地走遍所有的街道,最后到达 C;而从 B 出发的乙则不行.因此,甲所走的路程正好等于所有街道路程的总和,而乙所走的路程则必定大于这个总和,这样甲先到达 C。例 4(1)能否用剪刀从左下图中一次连续剪下三个正方形和两个三角形?(2)能否用剪刀一次连续剪下右下图中六个三角形?【解析】:上面两个图形都只有两个奇点(红色交点),都是一笔画图形,但用笔画和用剪刀剪,这两种操作是有区别的。第一、用笔画,笔要经过图中的每一条线段,用剪刀剪只能剪图形内部
3、线段,四周的边框是不能剪的;第二,用笔画一条经过某个点的直线后,图形还是完整的,用剪刀沿直线经过某个点剪一刀后, 这个图形会被剪成两段。因此在剪的过程中要注意技巧,可以分别准备好这样的两张纸片,在纸片上画出对应的线段,让孩子在剪纸的操作中慢慢体验这一点。这两个图形都可以按题目要求一次连续剪下。上面左边图形在剪的时候注意:可以从图形左边奇点开始先向右剪,遇到第一个交点后拐弯向上,再向右下,再向左剪,最后向下到第二个奇点结束。例 5 下图是某展览厅的平面图,它由五个展室组成,任两展室之间都有门相通,整个展览厅还有一个进口和一个出口,问游人能否一次不重复地穿过所有的门,并且从入口进,从出口出?分析与
4、解答这种应用题,表面看起来不易解决,事实上,只要认真分析,就可以发现:我们并不关心展室的大小以及路程的远近,关心的只是能否一次不重复地走遍所有的门,与七桥问题较为类似.因此,仿照七桥问题的解法,我们可以把每个展室看作一个结点,整个展厅的外部也看作一个点,两室之间有门相通,可以看作两点之间有边相连.这样,展厅的平面图就转化成了我们数学中的图,一个实际问题也就转化为这个图(如下图)能否一笔画成的问题了,即能否从 A 出发,一笔画完此图,最后再回到 A。上图(b)中,所有的结点都是偶点,因此,一定可以以 A 作为起点和终点而一笔画完此图.也即游人可以从入口进, 一次不重复地穿过所有的门,最后从出口出
5、来.下面仅给出一种参观路线:AEBCEFCDFA。注意:本题中,必须以 A 分别作为起点和终点.这就要求图中必须没有奇点,否则,若有两个奇点,虽能一笔画出,但与从入口入、出口出(即游人的出发和终止点都在展厅外)有矛盾,其他有多个奇点的情况则根本不可能一笔画出。另外,通过前面的学习,大家已经知道:一个图如果能够一笔画出,则画的方法不止一种,但各种方法大同小异.因此,本书中,一笔画的问题,一般我们只给出一种画法。练习题1. 下面的图形可以一笔画成吗?如果可以,请你用一笔画成。2. 判断下列各图能否一笔画出,并说明理由。3 一只蚂蚁由 A 点出发,到达 B 点,必须不重复地经过每一条线,你能想出好办法吗?4游人在林间小路上(见图)散步,问能否一次不重复地走遍所有的路线后回到出发点?5下图是某个花房的平面图,它由六间展室组成,每相邻两室有一门相同,请你设计一个出口,使参观者能够从入口处进去,一次不重复地经过所有的门,最后由出口走出花房。答案:3: 蚂蚁可以这样走:4:图中有 6 个单数点,因此游人不能一次不重复的走遍所有路线后返回出发点5:把原图转化为右图,如果添一条与 A 相连的边,此图就能成为以 A 点为起点一笔画出,所以,应连接A、F,把出口处开在花房 F 处.