最新趣味数学七桥问题
七桥问题文档
七桥问题简介七桥问题是欧拉于1736年提出的一道经典问题,它被认为是图论和数学中最著名的问题之一。
该问题描述了一个欧拉图中的岛屿,岛屿之间通过桥连接,玩家需要找到一条路径,经过每座桥且只经过一次。
欧拉通过解决这个问题,为图论奠定了坚实的基础。
图论的研究对于网络、电路、计算机科学等领域都有重要的应用。
本文将介绍七桥问题的背景、欧拉图的定义、问题解决思路以及相关应用。
七桥问题的背景七桥问题源于基尔岛(Königsberg)的一组岛屿和桥。
这组岛屿位于普鲁士河(Pregel River)中,其中一个岛屿是普鲁士城堡(Königsberg Castle)。
岛屿之间有七座桥,人们想知道是否可以从一个起点,经过每座桥且只经过一次,最后回到起点。
欧拉思考了这个问题,并使用了一种崭新的数学方法解决了这个问题。
他的解决方案不仅解决了七桥问题,而且还为图论奠定了基础。
欧拉图的定义在解决七桥问题之前,欧拉提出了一种新的图形表示方法,称为欧拉图。
欧拉图是由顶点(节点)和边(连接两个节点的线)组成的图形。
欧拉图具有以下特点:•图中的每个边都连接两个不同的顶点;•所有的边都被标志为未被访问过。
欧拉图在解决七桥问题中发挥了关键作用。
欧拉通过观察欧拉图的特性,找到了解决七桥问题的方法。
七桥问题的解决思路欧拉通过分析七桥问题,提出了解决此类问题的一般方法。
他的思路包括以下几个步骤:1.将地图抽象为欧拉图:将地图上的岛屿视为顶点,将岛屿之间的桥视为边,建立起欧拉图的模型。
2.确定欧拉圈和欧拉路径:通过分析欧拉图的特性,判断是否存在一条欧拉路径或欧拉圈。
3.判断是否可以遍历每座桥且只经过一次:如果存在欧拉路径,则可以遍历每座桥且只经过一次;如果存在欧拉圈,则可以遍历每座桥且只经过一次,且最终回到起点。
在七桥问题中,欧拉图的模型具有四座岛屿,其中三座岛屿与普鲁士城堡通过桥相连。
通过观察欧拉图的特性,我们可以发现该图不存在欧拉路径或欧拉圈,因此无法找到一条路径,经过每座桥且只经过一次。
七桥问题SevenBridgesProblem
著名古典数学问题之一.在哥尼斯堡地一个公园里,有七座桥将普雷格尔河中两个岛及岛与河岸连接起来(如图).问是否可能从这四块陆地中任一块出发,恰好通过每座桥一次,再回到起点?欧勒于年研究并解决了此问题,他把问题归结为如下右图地“一笔画”问题,证明上述走法是不可能地.有关图论研究地热点问题.世纪初普鲁士地柯尼斯堡,普雷格尔河流经此镇,奈发夫岛位于河中,共有座桥横跨河上,把全镇连接起来.当地居民热衷于一个难题:是否存在一条路线,可不重复地走遍七座桥.这就是柯尼斯堡七桥问题..欧拉用点表示岛和陆地,两点之间地连线表示连接它们地桥,将河流、小岛和桥简化为一个网络,把七桥问题化成判断连通网络能否一笔画地问题.他不仅解决了此问题,且给出了连通网络可一笔画地充要条件是它们是连通地,且奇顶点(通过此点弧地条数是奇数)地个数为或.资料个人收集整理,勿做商业用途当在年访问, ( )时,他发现当地地市民正从事一项非常有趣地消遣活动.城中有一条名叫地河流横经其中,这项有趣地消遣活动是在星期六作一次走过所有七座桥地散步,每座桥只能经过一次而且起点与终点必须是同一地点.资料个人收集整理,勿做商业用途把每一块陆地考虑成一个点,连接两块陆地地桥以线表示.后来推论出此种走法是不可能地.他地论点是这样地,除了起点以外,每一次当一个人由一座桥进入一块陆地(或点)时,他(或她)同时也由另一座桥离开此点.所以每行经一点时,计算两座桥(或线),从起点离开地线与最后回到始点地线亦计算两座桥,因此每一个陆地与其他陆地连接地桥数必为偶数.资料个人收集整理,勿做商业用途七桥所成之图形中,没有一点含有偶数条数,因此上述地任务无法完成.欧拉地这个考虑非常重要,也非常巧妙,它正表明了数学家处理实际问题地独特之处——把一个实际问题抽象成合适地“数学模型”.这种研究方法就是“数学模型方法”.这并不需要运用多么深奥地理论,但想到这一点,却是解决难题地关键. 资料个人收集整理,勿做商业用途接下来,欧拉运用网络中地一笔画定理为判断准则,很快地就判断出要一次不重复走遍哥尼斯堡地座桥是不可能地.也就是说,多少年来,人们费脑费力寻找地那种不重复地路线,根本就不存在.一个曾难住了那么多人地问题,竟是这么一个出人意料地答案!资料个人收集整理,勿做商业用途年,欧拉在交给彼得堡科学院地《哥尼斯堡座桥》地论文报告中,阐述了他地解题方法.他地巧解,为后来地数学新分支——拓扑学地建立奠定了基础. 资料个人收集整理,勿做商业用途七桥问题和欧拉定理.欧拉通过对七桥问题地研究,不仅圆满地回答了哥尼斯堡居民提出地问题,而且得到并证明了更为广泛地有关一笔画地三条结论,人们通常称之为欧拉定理.对于一个连通图,通常把从某结点出发一笔画成所经过地路线叫做欧拉路.人们又通常把一笔画成回到出发点地欧拉路叫做欧拉回路.具有欧拉回路地图叫做欧拉图. 资料个人收集整理,勿做商业用途此题被人教版小学数学第十二册书收录.在页.著名古典数学问题之一.在哥尼斯堡地一个公园里,有七座桥将普雷格尔河中两个岛及岛与河岸连接起来(如图).问是否可能从这四块陆地中任一块出发,恰好通过每座桥一次,再回到起点?欧勒于年研究并解决了此问题,他把问题归结为如下右图地“一笔画”问题,证明上述走法是不可能地.有关图论研究地热点问题.世纪初普鲁士地柯尼斯堡,普雷格尔河流经此镇,奈发夫岛位于河中,共有座桥横跨河上,把全镇连接起来.当地居民热衷于一个难题:是否存在一条路线,可不重复地走遍七座桥.这就是柯尼斯堡七桥问题..欧拉用点表示岛和陆地,两点之间地连线表示连接它们地桥,将河流、小岛和桥简化为一个网络,把七桥问题化成判断连通网络能否一笔画地问题.他不仅解决了此问题,且给出了连通网络可一笔画地充要条件是它们是连通地,且奇顶点(通过此点弧地条数是奇数)地个数为或.当在年访问, ( )时,他发现当地地市民正从事一项非常有趣地消遣活动.城中有一条名叫地河流横经其中,这项有趣地消遣活动是在星期六作一次走过所有七座桥地散步,每座桥只能经过一次而且起点与终点必须是同一地点.把每一块陆地考虑成一个点,连接两块陆地地桥以线表示.后来推论出此种走法是不可能地.他地论点是这样地,除了起点以外,每一次当一个人由一座桥进入一块陆地(或点)时,他(或她)同时也由另一座桥离开此点.所以每行经一点时,计算两座桥(或线),从起点离开地线与最后回到始点地线亦计算两座桥,因此每一个陆地与其他陆地连接地桥数必为偶数.七桥所成之图形中,没有一点含有偶数条数,因此上述地任务无法完成.欧拉地这个考虑非常重要,也非常巧妙,它正表明了数学家处理实际问题地独特之处——把一个实际问题抽象成合适地“数学模型”.这种研究方法就是“数学模型方法”.这并不需要运用多么深奥地理论,但想到这一点,却是解决难题地关键.接下来,欧拉运用网络中地一笔画定理为判断准则,很快地就判断出要一次不重复走遍哥尼斯堡地座桥是不可能地.也就是说,多少年来,人们费脑费力寻找地那种不重复地路线,根本就不存在.一个曾难住了那么多人地问题,竟是这么一个出人意料地答案!年,欧拉在交给彼得堡科学院地《哥尼斯堡座桥》地论文报告中,阐述了他地解题方法.他地巧解,为后来地数学新分支——拓扑学地建立奠定了基础.七桥问题和欧拉定理.欧拉通过对七桥问题地研究,不仅圆满地回答了哥尼斯堡居民提出地问题,而且得到并证明了更为广泛地有关一笔画地三条结论,人们通常称之为欧拉定理.对于一个连通图,通常把从某结点出发一笔画成所经过地路线叫做欧拉路.人们又通常把一笔画成回到出发点地欧拉路叫做欧拉回路.具有欧拉回路地图叫做欧拉图. 资料个人收集整理,勿做商业用途七桥问题沿着俄国和波兰地边界,有一条长长地布格河.这条河流经俄国地古城康尼斯堡——它就是今天俄罗斯西北边界城市加里宁格勒.布格河横贯康尼斯堡城区,它有两条支流,一条称新河,另一条叫旧河,两河在城中心会合后,成为一条主流,叫做大河.在新旧两河与大河之间,夹着一块岛形地带,这里是城市地繁华地区.全城分为北,东,南,岛四个区,各区之间共有七座桥梁联系着.人们长期生活在河畔,岛上,来往于七桥之间.有人提出这样一个问题:能不能一次走遍所有地七座桥,而每座桥只准经过一次问题提出后,很多人对此很感兴趣,纷纷进行试验,但在相当长地时间里,始终未能解决.最后,人们只好把这个问题向俄国科学院院士欧拉提出,请他帮助解决.公元年,欧拉接到了"七桥问题",当时他三十岁.他心里想:先试试看吧.他从中间地岛区出发,经过一号桥到达北区,又从二号桥回到岛区,过四号桥进入东区,再经五号桥到达南区,然后过六号桥回到岛区.现在,只剩下三号和七号两座桥没有通过了.显然,从岛区要过三号桥,只有先过一号,二号或四号桥,但这三座桥都走过了.这种走法宣告失败.欧拉又换了一种走法:岛东北岛南岛北这种走法还是不行,因为五号桥还没有走过.欧拉连试了好几种走法都不行,这问题可真不简单!他算了一下,走法很多,共有××××××(种).好家伙,这样一种方法,一种方法试下去,要试到哪一天,才能得出答案呢他想:不能这样呆笨地试下去,得想别地方法.聪明地欧拉终于想出一个巧妙地办法.他用代表岛区分别代表北,东,西三区,并用曲线弧或直线段表示七座桥,这样一来,七座桥地问题,就转变为数学分支"图论"中地一个一笔画问题,即能不能一笔头不重复地画出上面地这个图形.欧拉集中精力研究了这个图形,发现中间每经过一点,总有画到那一点地一条线和从那一点画出来地一条线.这就是说,除起点和终点以外,经过中间各点地线必然是偶数.像上面这个图,因为是一个封闭地曲线,因此,经过所有点地线都必须是偶数才行.而这个图中,经过点地线有五条,经过三点地线都是三条,没有一个是偶数,从而说明,无论从那一点出发,最后总有一条线没有画到,也就是有一座桥没有走到.欧拉终于证明了,要想一次不重复地走完七座桥,那是不可能地.天才地欧拉只用了一步证明,就概括了种不同地走法,从这里我们可以看到,数学地威力多么大呀!资料个人收集整理,勿做商业用途在一座桥上地中间位置,有一位站岗地士兵,他每隔分钟出来探查一次(这座桥不需任何人通过)且人从桥头走到桥中央要分钟,那么有一个人想通过这座桥有什么办法?资料个人收集整理,勿做商业用途先走一半,转身慢走.这是身后地士兵会说:同事,这桥不让过.你请回去.很轻松就过来了。
七桥问题[PPT课件]
• ③其他情况的图,都不能一笔画出。 • 下面我们就来研究一笔画问题的具体应用:
• 例1 观察下面的图形,说明哪些图可以 一笔画完,哪些不能,为什么?对于可 以一笔画的图形,指明画法.
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。
• 容易知道,上图(b)可以一笔画出,即从奇点E出发, 沿箭头 所指方向,经过F、G、E,最后到达奇点F;同理,从奇点F出发 也可以一笔画出,最后到达奇点E.而从偶点G出发,却不能一笔 画出.
• 事实上,这并不是偶然现象.假定某个图可以一笔画成,且它的 结点X既不是起点,也不是终点,而是中间点,那么X一定是一 个偶点.这是因为无论何时通过一条边到达X,由于不能重复,必 须从另一条边离开X.这样与X连结的边一定成对出现,所以X必 为偶点,也就是说:奇点在一笔画中只能作为起或终点.由此可 以看出,在一个可以一笔画出的图中,奇点的个数最多只有两个。
(a)图:可以一笔画,因为只有两个奇点A、B;画法为A→头部 → 翅膀→尾部→翅膀→嘴。
(b)图:不能一笔画,因为此图不是连通图。 (c)图:不能一笔画,因图中有四个奇点:A、B、C、D。 (d)图:可以一笔画,因为只有两个奇点;画法为:
哥尼斯堡7桥问题
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5 24 6
4 7 5
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2
命题:“任何一笔画问题,要么没有奇点,要么有两 个
奇点;”(奇点—通过点的曲线为奇数条; 偶点—通过点的曲线为偶数条;)
重要意义:拓扑学和现代图论的发端
陆 地
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岛 2 5
陆 地
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6 7 半岛2
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第二步简化:
①岛、半岛、陆地可以简化为4个点;7座桥可以简化为7条线;
②这样就可以抽象为数学问题:点与线的连接问题; ③“哥尼斯堡7桥问题”—“一笔画问题”;
答案:不可能(1735年结论,1736年发表论文)
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哥尼斯堡7桥问题
• 时间:18世纪 • 地点:东普鲁士的哥尼斯堡地区,有一条布勒哥尔河, 新河与旧河汇合而成。河上有7条大桥,中心有一个克 奈劳福岛,有一个哥尼斯堡大学;
陆 地 问题:学生提出走过这7座 桥,能否不重复,又不 漏 掉?即哥尼斯堡7桥问题.
3 岛 4 7
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陆 地
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半岛2
欧拉的思路:①往返的问题—就是陆地与桥的连接问题;—简 化为数学问题; ②第一步简化,如图
【思维拓展】数学二年级思维拓展之七座桥问题(附答案)
二年级奥数七座桥问题二百五十年前,有一个问题曾出现在普通人的生活中,向人们的智力挑战,使得很多人冥思苦想.在相当长的一段时间里,很多人都想解决它,但他们都失败了.今天,我们小学生也要大胆地研究研究它.这个问题叫做“七座桥问题”.当时,德国有个城市叫哥尼斯堡.城中有条河,河中有个岛,河上架有七座桥,这些桥把陆地和小岛连接起来,这样就给人们提供了一个游玩的好去处(见下图).俗话说,“人是万物之灵”,他们就是在游玩时候想出了这样一个问题:如果在陆地上可以随便走,而对每座桥只许通过一次,那么一个人要连续地走完这七座桥怎么个走法?好动脑筋的小朋友请先不要接着往下读,你也试一试,走一走.你是怎样试的呢?你不可能真到哥尼斯堡城去,像当年的游人那样亲自步行过桥上岛.因为你并没有离开自己的教室,你坐在教室里,在你的面前没有河流,没有小岛,也没有桥,但在你面前却有一张图!可是,这又是一张什么样的图呢?图上并没河流、小岛和小桥的原样,只是用一些线条来代表它们,但却明白无误地显示出了它们之间的位置关系和连接方式.可以说,这是一张为了做数学而舍弃了许多无关的真实内容而抽象出来的“数学图”.这样的抽象过程非常重要,这种抽象思维对于学习数学来讲非常重要.也许你是用铅笔尖在图上画来画去进行试验的吧!好!你做得很好!为什么这样说呢?因为当你这样做的时候,就发挥了自己的想像力:你在无意中把自己想像成了一个小笔尖.你把小笔尖在七桥图上画来画去,想像成了你自身的经历,有位教育家曾说“强烈而活跃的想像是伟大智慧不可缺少的属性”.看来你并不缺少这种想像力!让我们再好好地想一想,刚才你把小笔尖在七桥图上画来画去,想像成你自己过桥的亲身经历,这不就是把过桥问题和一笔画问题联系在一起了吗?用一句数学上常用的话说,这就是把实际生活中的问题转化成了数学问题,下面的图把这种转化过程详细地画了出来.在下页左图中把陆地想像成了几大块.这对过桥问题并不产生影响.在下页右图中进一步把陆地块缩小,同时改用线段代表小桥,这也不改变过桥问题的实质.在下面左图中,进一步把陆地和岛都用小圆圈代表,这已是“几何图形”了,但还是显得复杂.在下面右图中,圆进一步缩成了点.这样它变成了只由点和线构成的最简单的几何图形了.经过上面这样的一番简化,七桥问题的确就变成了上右图(即为第五讲习题1中的图(9))是不是能一笔画成的问题了.很容易看出图中共有4个奇点,由上一讲得到的判定法则可知,它不能一笔画成,因而人们根本不能一次连续不断地走过七座桥.这样七桥问题就得到了圆满的解决.这种解法是大数学家欧拉找到的.这种简化也就是一种抽象过程.所谓“抽象”就是在解决实际问题的过程中,舍弃与问题无关的方方面面.而只抓住那个能体现问题实质的东西.就像在七桥问题中,陆地和岛的大小、桥的宽窄和长短都是与问题无关的东西.最后,再把解决七桥问题的要点总结一下:①把陆地和岛缩小画成点,把桥画成线,这样就把原图变成了简单的几何图形了.②如果这种由点和线组成的图形是一笔画,人就能一次通过所有的桥;如果这种图形不能一笔画成,人就不能一次通过所有的桥.③由前述判定法则可知,有0个奇点或2个奇点的图形是一笔画,超过两个奇点时,图形就不能一笔画出来.模仿这种思路,也能解决类似好多问题.练习题1.学习欧拉,先将过桥问题转化为一笔画问题,再进行判断(见下图).过桥问题:可否一次通过的桥(每座桥只能走一次)?仿此例依次判断出:2.下图是乡间的一条小河,上面建有六座桥,你能一次不重复地走遍所有的小桥吗?(每座小桥最多只准走一次,陆地上可以重复地来回走)3.在我国著名数学家陈景润写的《数学趣谈》一书中,有下面的这样一道题,大意是说:在法国的首都巴黎有一条河,河中有两个小岛,那里的人们建了15座桥把两个小岛和河岸连接起来,如下图所示,请你说一说,从任一岸出发,一次连续地通过所有的桥到达另一岸,可能吗?(每座桥只能走一次)4.下图所示为一座售货厅.问顾客从入口进去时,能够一次不重复地走遍各个门吗?请说明你的理由.如果售厅出口在4号房间由你设计再开一个门,使顾客从入口进去后一次不重复地走遍各个门,再从4号房间出售厅,你打算在哪里再开一个门?参考答案1.解:见下图过桥问题:可否一次通过所有的桥(每座桥只能走一次)一笔画问题:可否一笔画成图形(笔不能抬起,不能重复)2.解:见下两图,可知不能一次不重复地走遍所有的小桥,因为下右图有4个奇点.3.解:由于通过两岛之中任何一个岛的桥的数目都是偶数,而通过两岸的任一个岸的桥的数目都是奇数,这就表示由任一个岸出发,都存在一条路,使人们将所有的桥都只走一次而到达另外一个岸.画出图来就能一目了然了.见下图.因为图中共有两个奇点,且奇点均为岸,是一笔画.所以人们可以一次通过所有的桥,每座桥只走一次,由一岸到另一岸.4.解:从入口进入售货厅后,也就是从1号房间开始不能一次不重复地走遍各个门,因为虽然整个图形(见下图)只有2个奇点,但点1是偶点.当出口在4号房间时,如再在1号和3号房间之间开一个门,则从1号房间开始后就能一次不重复地走遍各个门.因为点1变成了奇点,点4仍为奇点,而整个图形只有2个奇点,因此可以从1号房间进,4号房间出.号房间即可).见下图(进入售货厅后先从1号房间进入33。
哥尼斯堡七桥问题PPT课件
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欧拉的解法
哥尼斯堡七桥问题引起了大数学家欧拉的兴趣。 他知道,如果沿着所有可能的路线都走一次的话,一共 要走5040次。就算是一天走一次,也需要13年多的时 间。实际上,欧拉只用了几天的时间就解决了七桥问题。
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欧拉的想法是:两岸的陆地与河中的 小岛,都是桥梁的连接点,它们的大小、形 状均与问题本身无关。因此,不妨把它们看 作是4个点。7座桥是7条必须经过的路线, 它们的长短、曲直,也与问题本身无关。因 此,不妨任意画7条线来表示它们。就这样, 欧拉将七桥问题抽象成了一个“一笔画”问 题,从而否定了问题的答案。
图1
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图2
图4
图6
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下图是一个公园的平面图,要使游人 走遍每一条路不重复,出口和入口应 设在哪儿?
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中国邮递员问题
• 中国邮递员问题(Chinese Postman Problem, CPP)是由我国管梅谷教授于1962
年首先提出并发表的计表
可以一笔画的图形
不能一笔画的图形
图形序号 奇点个数 偶点个数
图形序号 奇点个数 偶点个数
图1
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不连通的图形不能一笔画
连通的图 形有可能 一笔画
奇点个数超过两个的连通图 形不能一笔画
全都是偶点的连 通图可以一笔画
有两个奇点的连 通图可以一笔画
• 最短的一组添弧称为最优解。
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案例:西北大学的洒水车要给主要 路面洒水,该如何确定行车路线?
五年级下册数学教案-8.5 有趣的七桥问题丨苏教版
五年级下册数学教案-8.5 有趣的七桥问题丨苏教版教学内容本课教学内容为苏教版五年级下册数学第8.5节“有趣的七桥问题”。
本节课将引导学生通过探索历史上著名的七桥问题,理解图论的基本概念,并尝试解决简单的图论问题。
教学目标1. 让学生理解并掌握七桥问题的背景及数学意义。
2. 培养学生通过观察、分析解决实际问题的能力。
3. 引导学生运用图论思想解决实际问题,培养学生的逻辑思维和创新思维。
教学难点1. 图论的基本概念对于小学生来说较为抽象,如何让学生理解并运用图论思想解决问题是一大挑战。
2. 引导学生从实际问题中抽象出数学模型,并运用所学知识解决问题。
教具学具准备1. 教师准备:多媒体教学设备,用于展示七桥问题的背景及相关知识。
2. 学生准备:纸、笔等学习用品。
教学过程1. 导入利用多媒体设备展示哥尼斯堡七桥问题的背景,引发学生的兴趣和好奇心。
2. 探究- 让学生分组讨论,尝试找出所有可能的路径。
- 引导学生观察并发现规律,从而理解图论的基本概念。
3. 实践- 让学生尝试解决类似的图论问题,如“五桥问题”、“六桥问题”等。
- 引导学生从实际问题中抽象出数学模型,并运用所学知识解决问题。
4. 总结- 让学生总结本节课所学内容,并分享自己的学习心得。
- 教师对学生的表现进行评价和总结。
板书设计1. 有趣的七桥问题2. 副图论的基本概念及应用3. 正文:- 七桥问题的背景及数学意义- 图论的基本概念- 解决图论问题的方法作业设计1. 完成课后练习题,巩固所学知识。
2. 尝试解决一个新的图论问题,并记录解决过程。
课后反思本节课通过引导学生探索七桥问题,让学生理解并掌握了图论的基本概念,并能够运用所学知识解决实际问题。
在教学过程中,教师应注重启发学生思维,引导学生从实际问题中抽象出数学模型,并运用所学知识解决问题。
同时,教师还应关注学生的学习反馈,及时调整教学策略,以提高教学效果。
---本教案共计约500字,详细阐述了教学内容、教学目标、教学难点、教具学具准备、教学过程、板书设计、作业设计、课后反思等八部分内容,旨在为教师提供一个清晰、严谨、衔接流畅的教学指导。
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1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律,就难以成功。
3、道德行为训练,不是通过语言影响 ,而是 让儿童 练习良 好道德 行为, 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体,养 成儿童 自觉的 纪律性 ,这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
▪29、勇猛、大胆和坚定的来自心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
【推荐】七桥问题答案-推荐word版 (8页)
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==七桥问题答案篇一:数学七桥问题解答如下数学七桥问题解答如下城中的居民经常沿河过桥散步。
城中有位青年很聪明,爱思考,有一天,这位青年给大家提出了这样一个问题:能否一次走遍7座桥,而每座桥只许通过一次,最后仍回到起始地点。
这就是举世闻名的七桥问题,当时的人们始终没有能找到答案。
大数学家欧拉从朋友那里听到这个问题,很快便证明了这样的走法不存在。
欧拉是这样解决问题的:把图中被河隔开的陆地看成A、B、C、D4个点,7座桥表示成7条连接这4个点的线,思考过程如下图:伟大的数学家欧拉,睿智地把这样一个实际问题抽象成了一个由点线组成的简单的几何图形,把要解决的问题转化成图(二)的一笔画问题了。
这样一个抽象化的过程是欧拉解决这个问题时最精彩的思考,也是最值得我们学习的地方。
因为图(二)不能一笔画成,所以人们不能一次走遍7座桥。
1736年,欧拉把这题的结果发表在圣彼得堡科学院学报上,欧拉对“七桥问题”的研究是图论研究的开始,可以说,正是这个问题的研究使其成为“图论”的鼻祖。
那么欧拉是如何判断图(二)不可以一笔画成呢?为了便于大家看懂,结合这个例子,我用自己的语言来说明一下一笔画问题的解题思路:这个图形中共有4个点7条线,每个点都是若干条路线的公共端点。
如果一个点是偶数条线的公共端点,我们称这个点为双数点(或偶点);如果一个点是奇数条线的公共端点,我们称这个点为单数点(或奇点)。
图(二)中A点是5条线的公共端点,B、C、D点都是3条线的公共端点,因此图(二)有4个奇点。
一般,我们把起笔的点称为起点,停笔的点称为终点,其它的点称为路过点。
显然一笔画图形中所有路过点如果有进去的线就必须有出来的线,从而每个点连接的线数必须有偶数个才能完成一笔画,如果路过点中出现奇点,必然就会出现没有走过的路线或重复路线。
趣味数学七桥问题ppt课件
18世纪,在(现俄罗斯)哥尼斯堡 城风景秀美的普莱格尔河上有7座 别致的拱桥,将河中的两个岛和河 岸连结(如左图)。 城中的居民经常沿河过桥散步。城 中有位青年很聪明,爱思考,有一 天,这位青年给大家提出了这样一 个问题:能否一次走遍7座桥,而 每座桥只许通过一次,最后仍回到 起始地点。 这就是数学史上著名的七桥问题。
小热身 七桥问题
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能一笔画的图形必须是连通图。从图的一点出发,笔不离纸,经过每条边恰好一次, 不能重复。 但是,并不是所有的连通图都可以一笔画出。它是由图的奇、偶点的数目来决定的。 ① 有奇数条边相连的点叫奇点。如:
② 有偶数条边相连的点叫偶点。如:
小热身 七桥问题 一笔画
10
11
欧拉定理:
①凡是由偶点组成的连通图,一定可以一笔画成。画时可以任一偶点 为起点,最后一定能以这个点为终点画完此图。 ②只有两个奇点的连通图,一定可以一笔画完。画时必须以一个奇点 为起点,另一个奇点为终点。 ③其他情况的图,都不能一笔画出。
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拓扑学-神奇的莫比乌斯带
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拓扑学-神奇的莫比乌斯带
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拓扑学-神奇的莫比乌斯带
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拓扑学-神奇的莫比乌斯带
• 一、1979年,美国著名的“百路驰”轮胎公司创 造性地把传送带制成莫比乌斯带形状,这样一来, 整条传送带环面各处均匀地承受磨损,避免了原 来单面传送带单面受损的情况,使得其寿命延长 了整整一倍。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
透过现象看本质
• 在把36道简单数学题(加减乘除)做 完后并加以分类的一组学生,比单独 做完这些题目的学生最终在类似数学 题的测验中成绩要好。
及时复习,善于归纳和总结。
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七桥问题答案(1)
七桥问题答案七桥问题简介七桥问题是欧拉在1735年提出的一个著名的数学问题,也是图论中的一道经典题目。
这个问题的背景是在普鲁士的一座城市,通过一片河流将城市分为四个岛屿,而七座桥分别连接着这些岛屿和对岸。
问题的关键在于,能否找到一条路径,使得每座桥都恰好走一次,并且最后回到起点。
通过分析这个问题,不仅能够加深对图的理解,还可以学习到图论中一些重要的概念和算法。
解答过程首先,我们需要将七桥问题转化为图的形式。
将每座桥都表示为图中的一条边,岛屿则表示为图中的节点。
根据问题的描述,可以得到一个由四个节点和七条边组成的图。
接下来,我们需要确定能否找到一条路径,使得每座桥都恰好走一次,并且最后回到起点。
通过观察可以发现,如果一个节点的度数为奇数,那么必须有一条边进入该节点,如果一个节点的度数为偶数,那么必须有一条边离开该节点。
因此,只有当图中除了起点和终点的节点的度数都是偶数,或者除了起点和终点的节点有且仅有两个节点的度数是奇数,其余节点的度数都是偶数时,七桥问题才有解。
对于七桥问题的图,可以发现有两个节点的度数是奇数,其余节点的度数都是偶数,因此这个问题是有解的。
然而,实际上,我们可以进一步观察到,如果一个图是连通的,并且除了起点和终点的节点的度数都是偶数,那么只需要找到一个欧拉回路,就能够解决七桥问题。
因为欧拉回路是一条通过所有边恰好一次,并且回到起点的闭合路径。
欧拉回路的寻找接下来,我们介绍一种通过深度优先搜索实现寻找欧拉回路的算法。
这个算法的基本思想是从任意一个节点开始,依次选择一条还未走过的边进行遍历,直到走过所有的边并回到起点。
具体的步骤如下: 1. 从起点开始,任意选择一条边进入一个新的节点; 2. 如果该节点还有其他的未走过的边,则继续选择一条边,进入新的节点,并且标记该边已经走过; 3. 如果该节点没有其他的未走过的边,则退回到上一个节点,并且继续选择下一条未走过的边; 4. 当所有的边都被走过并且回到起点时,就找到了一条欧拉回路。
有趣的七桥问题
3、其它情况的图形都不能一笔画成。
A
7
下面的图形能一笔画成吗?
( √)(Leabharlann )(× )(× )
(√)
A
8
闯关游戏
A
9
大门
猴山
狮虎山 水族馆
极地馆
熊猫馆 马戏馆
象园
有趣的“格尼斯七桥”问题
A
1
怎样散步才能一次
不重复的走过每座
桥,并且最A后回到
2
出发点呢?
欧拉简介:
全 名:莱昂哈德·欧拉 生卒年:公元1707年~1783年 国 家:瑞士
A
3
C
A
B
DA
4
封闭图形
有偶数条线的点, 叫偶点。
开放图形
有奇数条线的
点,叫奇点。
A
5
C
A
B
DA
6
1、凡是由偶点组成的连通图,一定可以一笔画 成。画时以任一偶点为起点,最后一定能以这个 点为终点画完此图。(这样的图形是封闭图形, 又叫欧拉图)
孔雀园
熊山
A
两栖动物馆
后门 10
A
11
A
12
A
13
思维训练二下 七桥问题与一笔画
A
图⑵ B
C
2
E
D
A
图⑶
0
0
能
3
能
1
能
B
A
图⑷
0
2
能
奇点个数
偶点个数
能否一笔 画
图(5)
0
4
否
图(6)
0
5
能
图(7)
2
2
能
图(8)
4
1
否
规律
图名
不连通图
能否一笔画
否
起点与终点
全部双数点 能
连 通
只有两个 单数点
能
图
二个以上 单数点
否
以任意一点为 起点
以一个单数 点为起点另 一个单数点
为终点
简略图
①有奇数条线相连的点叫奇点。如:
●
●
●
②有偶数条线相连的点叫偶点。如:
●
●
●
③一笔画指:1、下笔后笔尖不能离开纸。 2、每条线都只能画一次而不能重复。
活动探究
下列图形中。请找出每个图的奇点个数,偶点个数。试一试哪 些可以一笔画出,请填表,从中你能发现什么规律?
奇点个数 偶点个数 能否一笔画
图⑴
A
B
例3、园林工人张大伯为花园浇水,怎样走才能 不重复地走遍每条小路?
分析
标出双数点和单数点
A、B分别为出入口
拓展与创新
例4、一个居民小区平面如图,邮递员能否从东南
西北四个入口中的任何一个口进入,不重复而走遍
大街小巷呢?
北
2
3
2
北
西
东
西
东
3
4
有趣的七桥问题
在 这 个 城 市 的 中 间 , 有 一 条 宽 宽 的 河 流 经 过 , 这 条 河 把 整 个 城
市分成了四块陆 地。
比较好 玩的 是 这条宽宽 的 河流 中 间 有 两个小 岛 。 ,
从
小岛往两岸去
一 共有七 座桥
,
,
人们 来来 往往 非 常 方 便 (
如
图
1 ) 。
时 间 长
拉 , 数 学 家 欧 拉 经 过 反 复 的 研 究 , 并 且 实 地 试 验 之 后 指 出 , 没 有 任 何 的 行 走 路 线 可 以 把 所 有 的 小 桥 都 走 一 遍 并 且 不 重 复 。 为 什 么 呢 ? 正 当 人 们
,
不 明 白 的 时 候 , 28 岁 的 欧 拉 在 第 二 年 专 □ 写 了 篇 一 论 文 《 柯 尼 斯 堡 的 七 桥 》 , 充 分 证 明 了 符 合 条 件 的 路 线 是 不 存 在 的 。 他 是 怎 样 旺 明 的 呢 ? 原
了 当 地 人 提 出 了 这 样 一 个 问 题 : 如 果 把 所 有 的 桥 都 走 一 遍 , 还 不 走 重 复 的 ,
路 线 可 以 怎 样 走 呢 ? ,
K o k i n g^ be r g a
一
1觀
0
行 走 路 线没 有 得 到 解 决 , 但 却 收 到 了 更 大 的 惊 喜 。 1 73 5 年 , 当 地 的 人 们 请 教 正 在 俄 罗 斯 学 习 的 著 名 的 瑞 士 数 学 家 莱 昂 哈 德 ? 欧
来 , 大 数 学 家 欧 拉 把 这 个 七 桥 景 物 画 成 了 简 单 图 形 , 用
最 简 单 的 点 、 线 来 表 示 这 个 问 题 于 是 七 桥 问 题 就 被
哥尼斯堡七桥问题
一、哥尼斯堡七桥问题18世纪在哥尼斯堡城(今俄罗斯加里宁格勒)的普莱格尔河上有7座桥,将河中的两个岛和河岸连结,如图1所示。
城中的居民经常沿河过桥散步,于是提出了一个问题:能否一次走遍7座桥,而每座桥只许通过一次,最后仍回到起始地点。
这就是七桥问题,一个著名的图论问题。
图1这个问题看起来似乎不难,但人们始终没有能找到答案,最后问题提到了大数学家欧拉那里。
欧拉以深邃的洞察力很快证明了这样的走法不存在。
欧拉是这样解决问题的:既然陆地是桥梁的连接地点,不妨把图中被河隔开的陆地看成A、B、C、D4个点,7座桥表示成7条连接这4个点的线,如图2所示。
图2 图3于是“七桥问题”就等价于图3中所画图形的一笔画问题了。
欧拉注意到,每个点如果有进去的边就必须有出来的边,从而每个点连接的边数必须有偶数个才能完成一笔画。
图3的每个点都连接着奇数条边,因此不可能一笔画出,这就说明不存在一次走遍7座桥,而每座桥只许通过一次的走法。
欧拉对“七桥问题”的研究是图论研究的开始,同时也为拓扑学的研究提供了一个初等的例子.二、四色猜想近代三大数学难题之一。
四色猜想的提出来自英国。
1852年,毕业于伦敦大学的弗南西斯.格思里来到一家科研单位搞地图着色工作时,发现了一种有趣的现象:“看来,每幅地图都可以用四种颜色着色,使得有共同边界的国家着上不同的颜色。
”这个结论能不能从数学上加以严格证明呢?他和在大学读书的弟弟格里斯决心试一试。
兄弟二人为证明这一问题而使用的稿纸已经堆了一大叠,可是研究工作没有进展。
1852年10月23日,他的弟弟就这个问题的证明请教他的老师、著名数学家德.摩尔根,摩尔根也没有能找到解决这个问题的途径,于是写信向自己的好友、著名数学家哈密尔顿爵士请教。
哈密尔顿接到摩尔根的信后,对四色问题进行论证。
但直到1865年哈密尔顿逝世为止,问题也没有能够解决。
1872年,英国当时最著名的数学家凯利正式向伦敦数学学会提出了这个问题,于是四色猜想成了世界数学界关注的问题。
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透过现象看本质
• 在把36道简单数学题(加减乘除)做 完后并加以分类的一组学生,比单独 做完这些题目的学生最终在类似数学 题的测验中成绩要好。
及时复习,善于归纳和总结。
拓扑学
• 当我们不考虑图形的大小和角度时,只研 究图形各部分相对的位置关系,这样的研 究分支在数学上叫拓扑学。
• 拓扑学最早就是由欧拉奠基的。
• 王珞丹微博2:“演出这么多年,还没有在北京中心地带买 一套房子。”——— 说明她家不在市中心。
• 王珞丹微博3:“爸爸送我和小6去给《无人驾驶》(影评)配 音,光顾着看微博留言,忘记给老爸指路,车都开到中关 村了!(爸爸开始唠叨我说开导航吧)”——— 她家不在中关 村及进城路过中关村的地方。
• 王珞丹微博4:“患了严重的痢疾,20分钟后赶到了附近的 一所小医院。”——— 她家周边无大医院。
18世纪,在(现俄罗斯)哥尼斯堡 城风景秀美的普莱格尔河上有7座 别致的拱桥,将河中的两个岛和河 岸连结(如左图)。 城中的居民经常沿河过桥散步。城 中有位青年很聪明,爱思考,有一 天,这位青年给大家提出了这样一 个问题:能否一次走遍7座桥,而 每座桥只许通过一次,最后仍回到 起始地点。 这就是数学史上著名的七桥问题。
拓扑学-神奇的莫比乌斯带
拓扑学-神奇的莫比乌斯带
拓扑学-神奇的莫比乌斯带
拓扑学-神奇的莫比乌斯带
• 一、1979年,美国著名的“百路驰”轮胎公司创 造性地把传送带制成莫比乌斯带形状,这样一来, 整条传送带环面各处均匀地承受磨损,避免了原 来单面传送带单面受损的情况,使得其寿命延长 了整整一倍。
B
A
B
A
C
I
J
C
K
L
D
HGF E
D
有N个奇点的图形,要N÷2笔才能画成。
小热身 七桥问题 一笔画 欧拉定理 小练习 画一画 拓展
透过现象看本质
• 一列火车在穿过一座横跨山谷的大桥时, 火车上的一个旅客从窗口丢下一块石头, 请问,这块石头的落点会在哪里?
正确答案是——呈抛物线坠落,除了重 力外,石头同时还有与火车同向的初始速 度需要考虑。
思路清晰,善抓关键点!
根据王珞丹的微博,推测其住址
第一步,信息获取
• 第一,楼体外观和窗框难擦干净的痕迹,说明这是 已经建成一段时间的西式小区。
• 第二,王珞丹家在顶层。 • 第三,小区内有三个在一条直线上大小一样的正方
形花坛。
第二步,区域筛选
• 王珞丹微博1:“四环堵死了,联排迟到了。”——— 她家 在四环外。
趣味数学七桥问题
让微积分成长成人 全才数学家 多产数学家
莱昂哈德·欧拉(1707年4月 15日~1783年9月18日), 瑞士数学家、自然科学家。。
数学家:欧拉 他欧是拉数喜学欢史音上乐最、多生产活的丰数富学多家彩,,平结均过每两年次
写婚出,八生百了多13页个的孩论子文,,存还活写5个了,大据量说的工力作学、
• 剩下区域中排除开发晚、多为新建高层小区的南城区域。 分析排除至此,只剩下一个区域被锁定。
第三步,网络筛选
• 网友在电子地图上截取锁定区域俯视图,放大局部 寻找王珞丹照片中有标志性花坛的小区,很快就找 到目标。
第四步,实地核对
• 该网友亲身前往这个小区,现场拍摄照片,与王珞 丹所发的照片进行比较,确认推理正确。
小热身 七桥问题 一笔画 欧拉定理
下列图形中,你能一笔画成吗?若能,请画出路径。
小热身 七桥问题 一笔画 欧拉定理 小练习
下图是国际奥委会的会标,你能把它一笔画出来吗?
小热身 七桥问题 一笔画 欧拉定理 小练习 画一画
案例:西北大学的洒水车要给主要路 面洒水,该如何确定行车路线?
下列图形最少能几笔画成?有什么规律?
分时析往学往、儿几孙何绕学膝、。变他分去法世等的的那课天本下,午《,无还
小热身
穷给小孙分女析上引数论学》课、,《跟微朋分友学讨原论理天》王、星《轨积道 分的学计原算理。》突等然都说成了为一数句学“界我中要的死经了典”著,作说。
完就倒下,停止了生命和计算。
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小热身 七桥问题
小热身 七桥问题
能一笔画的图形必须是连通图。从图的一点出发,笔不离纸,经过每条边恰好一次, 不能重复。 但是,并不是所有的连通图都可以一笔画出。它是由图的奇、偶点的数目来决定的。 ① 有奇数条边相连的点叫奇点。如:
② 有偶数条边相连的点叫偶点。如:
小热身 七桥问题 一笔画
欧拉定理:
①凡是由偶点组成的连通图,一定可以一笔画成。画时可以任一偶点 为起点,最后一定能以这个点为终点画完此图。 ②只有两个奇点的连通图,一定可以一笔画完。画时必须以一个奇点 为起点,另一个奇点为终点。 ③其他情况的图,都不能一笔画出。
透过现象看本质
• 聪明的人在他们的脑海中有一个更科学、 精密、高效的“抽象地图”,这个地图里 面存储的不是地标、边界、线路,而是概 念、知识、事实和程序。他们跟普通人的 最大区别就是——既拿着一张信息又多又 全的好地图,又特别会从这些地图中高效 提取与组合信息
透过现象看本质
• 在世界地图里面找“北京”,你需要先找到“中国”的大 概位置。在心理地图里面,找“产前抑郁症”相关的问题, 聪明人不会第一反应就把知识体系和上面提到的整体表征 直接定位到“气象学”去,相应的,他们会直接定位到 “心理学”,甚至能直接精确定位到“临床心理学”,进 而增加解决问题的效率。这就是考验你头脑里心理地图的 信息量、精度、自己对自己的心理地图理解程度的时候了。 在实验过程中,有的学生看了题目的前几个字就能意识到 这道题是要考“重力加速度”这一概念,进而在读题解题 的过程中刻意地关注与重力加速度有关的信息,甚至主动 地间接寻找缺失信息。同时,还有一些学生直到读完了全 题,才激活了相关的心理地图。
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1836年,瑞士著名的数学家——欧拉,欧拉发现了这个问题 的本质:这个问题与岛的形状和大小无关,与河岸的形状长短 无关、与桥的形状、长短无关,重要的是桥、河岸、岛之间的 位置关系。把两岸和小岛缩成一个点,桥当作连接这些点的一 条线。
小热身 七桥问题
问题转化为:笔尖不离开纸面,一笔画出给定的图形,不允许 重复任何一条线,这样的图形简称为“一笔画”