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《七桥问题与一笔画》

《七桥问题与一笔画》
《七桥问题与一笔画》

2009—2010第一学期南开区六十三中学教师教案

叫旧河,两河在城中心汇合成一条主流,叫做大河。汇合处有两座小岛,河上有7座桥,岛上有古老的哥尼斯堡大学,有教堂,还有哲学家康德的墓地和塑像,因此城中的居民,尤其是大学生们经常沿河过桥散步。渐渐地,爱动脑筋的人们提出了一个问题:一个散步者能否一次走遍7座桥,而且每座桥只通过一次,最后仍回到起始地点。这个问题看起来似乎很简单,然而许多人作过尝试始终没有能找到答案。因此,一群大学生就写信给著名的瑞士数学家欧拉,向他请教如何解决这个七桥问题。

欧拉从千百人次的失败,以深邃的洞察力猜想,也许根本不可能不重复地一次走遍这七座桥,并很快证明了这样的猜想是正确的。

欧拉是怎样解决这个问题的呢

欧拉发现欧几里得几何并不适用于这个问题,因为桥不涉及“大小”,也不能用“量化计算”来解决。相反地,这问题属于提出的“位置几何”。

欧拉想到,小岛无非是桥梁的连接

地点,两岸陆地也是如此,那么可以把

这四处地点用A,B,C,D四个点来表示,同

时将七座桥表示成连结其中两点的七条

线,就得到这样一张图.于是,欧拉建立了一个数学模型,一个人不重复地走遍所有的七座桥,就相当于从图中某一点出发,不重复地一笔画出图来.这样,“七桥问题”就转化为“一笔画”问题了。

欧拉注意到,如果一个图能一笔画成,那么一

定有一个起点开始画,也有一个终点。图上其它的

点是“过路点”——画的时候要经过它。

这些点有什么特征呢我们先来看看“过路点”,

作业

回字形的图中呢(8个点都是奇点,所以无法一笔完成)

其实欧拉的结论只是给出了什么样的图可以一笔画出,具体怎么画还要我们根据不同的情况具体分析。大家有没有兴趣尝试一下好,那我们就来试试看。

1、最近有个摄影展览,所有作品都布置在画廊里,入口处有个指示图,怎样才能既不走冤枉路又不漏看任一幅作品呢

看作

这样

一个

图形来处理。

}

2、甲乙两个邮递员去送信,两人以同样的速度走遍所有的街道,

甲从A点出发,乙从B点出发,最

后都回到邮局(C点)。如果要选

择最短的线路,谁先回到邮局

图中A,C为奇点,其余都是

偶点。甲从A点出发,可以不重复到达C点。乙从B出发一定会走重复的路,所以甲先回到邮局。

3、下图是一个公园的平面图,能

不能使游人走遍每一条路不重复入口

和出口又应设在哪儿

H点和B点是奇点,其余都是偶

点,所以入后和出口应设在H点和B点。

教学反思

最后回顾一下我们这节课的收获。

我们了解了欧拉对一笔画问题的解决方法,图论的起源,他启示我们:只要善于用数学的眼光、方法去观察事物,分析问题,就能把生产、生活中的某些问题转化为数学问题,并用数学方法来处理和解决。

给大家两点建议,希望大家能够充分利用图书馆的资源,阅读相关书籍,比如说我看到有一本《数学的奥秘》,用大量的趣味数学题和游戏的方式,深入浅出的表述了数学的机智,看过之后觉得很有长进。此外,大数学家欧拉一生的经历也值得我们好好的了解一下,他那杰出的智慧,顽强的毅力,孜孜不倦的奋斗精神和高尚的科学道德,永远是值得我们学习的。这里提供给大家一个网址,课后可以去查阅。

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