一、一笔画问题

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/28 10:26:14
问题1 你能一笔画出一个“田”字吗?所谓一笔画出的意思就是在一张纸上(不允许折叠)笔不离纸,而且每一笔划(或称线段)只能画一次,不准重复。对于“串”字或“品”字呢?结果会怎样?(参看图8-1)

通过各种尝试发现,“田”字总也不能一笔画成,而“串”字却可以一笔画成。由于“品”字中的三个“口”字不连在一起,显然也不能一笔画成。
我们把那些能一笔画成的图形叫一笔画。一笔画问题主要讨论什么样的图形可以一笔画成。
例1 下列图形哪些能一笔画成?哪些不能一笔画成?

经过尝试,你会发现,图8-2(a)、(c)、(e)是可以一笔画成的。而且图(c)、(e)可从任意一点出发,一笔画成回到出发点,而图(a)只能从A(或D)点出发,一笔画成到D(或A)点结束。
如果图形非常复杂,用这种逐一尝试的方法,则所花的时间较多,且有时还无法下结论。有没有一种简便的判断方法呢?下面就来研究这个问题。
上面研究的图形都是由点和线段(或弧)组成的,在数学中叫做图。图形中的点叫图的结点,线段(或弧)叫做图的边。作为一个图,其图形还必须满足以下条件:

(1)每条边都有两个端点(可以重合)作为结点;
(2)各条边之间互不相交。
一个图完全由它的结点和边的个数以及它们相互连结的情况来确定,而与边的曲直长短无关。
图中与一个结点相连结的边的条数称为这个结点的度数。度数为偶数的结点叫做偶结点。例如,图8-3中结点C、D、E都是偶结点。度数为奇数的结点叫做奇结点。例如,图8-3中结点A、B、F、G都是奇结点。
任何两点间都有线连接的图称作连通图。(如图8-3中D与G可通过DB、BA、AG连接)
观察例1中的五个图,其结点的奇偶性可列成下表:

从表中可以发现,一个图能否一笔画成,与图的奇结点的个数有密切联系,人们总结出如下规律:
一个图若是一笔画必定是个连通图。
一个连通图,若没有奇结点(即全是偶结点),那么这个图一定可以一笔画成,而且可以从任一偶结点出发,一笔画成回到出发点。
一个连通图,若只有两个奇结点,那么这个图也可以一笔画成。而且只能从某一奇结点出发一笔画成,到另一奇结点结束。
一个图,若奇结点个数多于两个,那么这个图就不能一笔画成。
例2 判断下列各图是否能一笔画出来。

解:其中(b)、(d)、(e)三个图无奇结点,所以可从任一点出发,一笔画成,并且回到出发点;(a)、(f)两图各有两个奇结点,所以可从其中一个奇结点出发,一笔画成,到另一个奇结点结束;而图(C)的八个结点都是奇结点,所以不能一笔画出来。
当作练习,请把例2中能够一笔画的图一笔画出来。