小朋友,一筆畫指的是在畫一個圖形時,筆尖從圖上的某個點出發(fā)(筆尖不離紙),沿著圖中的線開始畫,每一條線只畫一次,畫出這個圖形。
早在18 世紀(jì),數(shù)學(xué)家歐拉就找到了畫一筆畫的規(guī)律。歐拉認(rèn)為,能一筆畫出的圖形必須是連通圖(連通圖是指一個圖形的各部分總是有線相連),但不是所有的連通圖都可以一筆畫完。能否一筆畫完是由圖形上奇點、偶點的數(shù)量來決定的。
什么是奇點和偶點呢?
與奇數(shù)條線連接的點叫作奇點。例如: 如圖1 所示,從A 點出發(fā),可以引出3 條線,3 是奇數(shù),所以A 點是奇點。
與偶數(shù)條線連接的點叫作偶點。例如: 如圖2 所示,從B 點出發(fā),可以引出4 條線,4 是偶數(shù),所以B點是偶點。
畫一筆畫的規(guī)律是:
1.凡是由偶點組成的連通圖,一定可以一筆畫成。畫圖時可以把任一偶點作為起點,最后一定能以這個點為終點畫完此圖。
例如:圖3 中的五角星形,圖中所有的點都是偶點,從任意一個偶點出發(fā),都可以一筆畫出五角星形。
2.凡是只有兩個奇點的連通圖(其余的點都為偶點),一定可以一筆畫成。畫圖時必須把一個奇點作為起點,另一個奇點作為終點。
例如:圖4 中的圖形,圖中有兩個奇點、兩個偶點,把左邊的奇點作為起點,右邊的奇點作為終點,可以一筆畫出這個圖形。
3.其他情況的圖都不能一筆畫出。
例如:著名的七橋問題。在一個公園里,有一條河穿過,河上有兩座小島,有七座橋把兩座島與河岸連接起來(如圖5)。有個人提出一個問題:一個步行者怎樣才能不重復(fù)、不遺漏地一次走完七座橋,最后回到出發(fā)點?
把七橋問題轉(zhuǎn)化成一筆畫問題(如圖6),我們可以看到,從A 點、B點、C 點、D 點引出的線的條數(shù)均為奇數(shù)條,當(dāng)奇點超過2 個時,是不能一筆畫成的,所以,找不到能一次走過每座橋而不重復(fù)的路線。
小朋友,趕緊試試這一筆畫的小妙招吧!