七橋問題答案解析(七橋問題答案)

摘要: 您好,今天小編胡舒來為大家解答以上的問題。七橋問題答案解析,七橋問題答案相信很多小伙伴還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!1、七橋問題Seven Bridges Problem18世...

您好,今天小編胡舒來為大家解答以上的問題。七橋問題答案解析,七橋問題答案相信很多小伙伴還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!

1、七橋問題Seven Bridges Problem18世紀(jì)著名古典數(shù)學(xué)問題之一。

2、在哥尼斯堡的一個(gè)公園里,有七座橋?qū)⑵绽赘駹柡又袃蓚€(gè)島及島與河岸連接起來(如圖)。

3、問是否可能從這四塊陸地中任一塊出發(fā),恰好通過每座橋一次,再回到起點(diǎn)?歐拉于1736年研究并解決了此問題,他把問題歸結(jié)為如下右圖的“一筆畫”問題,證明上述走法是不可能的。

4、有關(guān)圖論研究的熱點(diǎn)問題。

5、18世紀(jì)初普魯士的哥尼斯堡,有一條河穿過,河上有兩個(gè)小島,有七座橋把兩個(gè)島與河岸聯(lián)系起來(如左圖上)。

6、有個(gè)人提出一個(gè)問題:一個(gè)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(diǎn)后來大數(shù)學(xué)家歐拉把它轉(zhuǎn)化成一個(gè)幾何問題(如左圖下)——一筆畫問題。

7、他不僅解決了此問題,且給出了連通圖可以一筆畫的重要條件是它們是連通的,且奇頂點(diǎn)(通過此點(diǎn)弧的條數(shù)是奇數(shù))的個(gè)數(shù)為0或2.當(dāng)Euler在1736年訪問Konigsberg, Prussia(now Kaliningrad Russia)時(shí),他發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐氖忻裾龔氖乱豁?xiàng)非常有趣的消遣活動(dòng)。

8、Konigsberg城中有一條名叫Pregel的河流橫經(jīng)其中,這項(xiàng)有趣的消遣活動(dòng)是在星期六作一次走過所有七座橋的散步,每座橋只能經(jīng)過一次而且起點(diǎn)與終點(diǎn)必須是同一地點(diǎn)。

9、Euler把每一塊陸地考慮成一個(gè)點(diǎn),連接兩塊陸地的橋以線表示。

10、后來推論出此種走法是不可能的。

11、他的論點(diǎn)是這樣的,除了起點(diǎn)以外,每一次當(dāng)一個(gè)人由一座橋進(jìn)入一塊陸地(或點(diǎn))時(shí),他(或她)同時(shí)也由另一座橋離開此點(diǎn)。

12、所以每行經(jīng)一點(diǎn)時(shí),計(jì)算兩座橋(或線),從起點(diǎn)離開的線與最后回到始點(diǎn)的線亦計(jì)算兩座橋,因此每一個(gè)陸地與其他陸地連接的橋數(shù)必為偶數(shù)。

13、七橋所成之圖形中,沒有一點(diǎn)含有偶數(shù)條數(shù),因此上述的任務(wù)無法完成.歐拉的這個(gè)考慮非常重要,也??著名數(shù)學(xué)家歐拉的畫像非常巧妙,它正表明了數(shù)學(xué)家處理實(shí)際問題的獨(dú)特之處——把一個(gè)實(shí)際問題抽象成合適的“數(shù)學(xué)模型”。

14、這種研究方法就是“數(shù)學(xué)模型方法”。

15、這并不需要運(yùn)用多么深?yuàn)W的理論,但想到這一點(diǎn),卻是解決難題的關(guān)鍵。

16、接下來,歐拉運(yùn)用圖中的一筆畫定理為判斷準(zhǔn)則,很快地就判斷出要一次不重復(fù)走遍哥尼斯堡的7座橋是不可能的。

17、也就是說,多少年來,人們費(fèi)腦費(fèi)力尋找的那種不重復(fù)的路線,根本就不存在。

18、一個(gè)曾難住了那么多人的問題,竟是這么一個(gè)出人意料的答案!問題提出后,很多人對(duì)此很感興趣,紛紛進(jìn)行試驗(yàn),但在相當(dāng)長的時(shí)間里,始終未能解決。

19、而利用普通數(shù)學(xué)知識(shí),每座橋均走一次,那這七座橋所有的走法一共有5040種,而這么多情況,要一一試驗(yàn),這將會(huì)是很大的工作量。

20、但怎么才能找到成功走過每座橋而不重復(fù)的路線呢?因而形成了著名的“哥尼斯堡七橋問題”。

21、1735年,有幾名大學(xué)生寫信給當(dāng)時(shí)正在俄羅斯的彼得斯堡科學(xué)院任職的天才數(shù)學(xué)家歐拉,請(qǐng)他幫忙解決這一問題。

22、歐拉在親自觀察了哥尼斯堡七橋后,認(rèn)真思考走法,但始終沒能成功,于是他懷疑七橋問題是不是原本就無解呢?1736年,在經(jīng)過一年的研究之后,29歲的歐拉提交了《哥尼斯堡七橋》的論文,圓滿解決了這一問題,同時(shí)開創(chuàng)了數(shù)學(xué)新一分支---圖論。

23、在論文中,歐拉將七橋問題抽象出來,把每一塊陸地考慮成一個(gè)點(diǎn),連接兩塊陸地的橋以線表示。

24、并由此得到了如圖一樣的幾何圖形。

25、 若我們分別用A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)表示為哥尼斯堡的四個(gè)區(qū)域。

26、這樣著名的“七橋問題”便轉(zhuǎn)化為是否能夠用一筆不重復(fù)的畫出過此七條線的問題了。

27、若可以畫出來,則圖形中必有終點(diǎn)和起點(diǎn),并且起點(diǎn)和終點(diǎn)應(yīng)該是同一點(diǎn),由于對(duì)稱性可知由B或C為起點(diǎn)得到的效果是一樣的,若假設(shè)以A為起點(diǎn)和終點(diǎn),則必有一離開線和對(duì)應(yīng)的進(jìn)入線,若我們定義進(jìn)入A的線的條數(shù)為入度,離開線的條數(shù)為出度,與A有關(guān)的線的條數(shù)為A的度,則A的出度和入度是相等的,即A的度應(yīng)該為偶數(shù)。

28、即要使得從A出發(fā)有解則A的度數(shù)應(yīng)該為偶數(shù),而實(shí)際上A的度數(shù)是5為奇數(shù),于是可知從A出發(fā)是無解的。

29、同時(shí)若從B或D出發(fā),由于B、D的度數(shù)分別是3、3,都是奇數(shù),即以之為起點(diǎn)都是無解的。

30、有上述理由可知,對(duì)于所抽象出的數(shù)學(xué)問題是無解的,即“七橋問題”也是無解的。

31、由此我們得到:歐拉回路關(guān)系由此我們可知要使得一個(gè)圖形可以一筆畫,必須滿足如下兩個(gè)條件:1. 圖形必須是連通的。

32、2. 途中的“奇點(diǎn)”個(gè)數(shù)是0或2。

33、我們也可以依此來檢驗(yàn)圖形是不是可一筆畫出。

34、回頭也可以由此來判斷“七橋問題”,4個(gè)點(diǎn)全是奇點(diǎn),可知圖不能“一筆畫出”,也就是不存在不重復(fù)地通過所有七橋。

35、歐拉的這個(gè)考慮非常重要,也非常巧妙,它正表明了數(shù)學(xué)家處理實(shí)際問題的獨(dú)特之處——把一個(gè)實(shí)際問題抽象成合適的“數(shù)學(xué)模型”。

36、這種研究方法就是“數(shù)學(xué)模型方法”。

37、這并不需要運(yùn)用多么深?yuàn)W的理論,但想到這一點(diǎn),卻是解決難題的關(guān)鍵。

38、??七橋問題1736年,歐拉在交給彼得堡科學(xué)院的《哥尼斯堡7座橋》的論文??加里寧格勒地理報(bào) 告中,闡述了他的解題方法。

39、他的巧解,為后來的數(shù)學(xué)新分支——拓?fù)鋵W(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)。

40、七橋問題和歐拉定理。

41、歐拉通過對(duì)七橋問題的研究,不僅圓滿地回答了哥尼斯堡居民提出的問題,而且得到并證明了更為廣泛的有關(guān)一筆畫的三條結(jié)論,人們通常稱之為 歐拉定理。

42、對(duì)于一個(gè)連通圖,通常把從某結(jié)點(diǎn)出發(fā)一筆畫成所經(jīng)過的路線叫做歐拉路。

43、人們又通常把一筆畫成回到出發(fā)點(diǎn)的歐拉路叫做歐拉回路。

44、具有歐拉回路的圖叫做歐拉圖。

45、此題被人教版小學(xué)數(shù)學(xué)第十二冊(cè)書收錄.在95頁。

46、此題也被人教版初中第一冊(cè)收錄.在121頁。

47、一筆畫:■⒈凡是由偶點(diǎn)組成的連通圖,一定可以一筆畫成。

48、畫時(shí)可以把任一偶點(diǎn)為起點(diǎn),最后一定能以這個(gè)點(diǎn)為終點(diǎn)畫完此圖。

49、■⒉凡是只有兩個(gè)奇點(diǎn)的連通圖(其余都為偶點(diǎn)),一定可以一筆畫成。

50、畫時(shí)必須把一個(gè)奇點(diǎn)為起點(diǎn),另一個(gè)奇點(diǎn)終點(diǎn)。

51、■⒊其他情況的圖都不能一筆畫出。

52、(奇點(diǎn)數(shù)除以二便可算出此圖需幾筆畫成。

53、)。

本文就為大家分享到這里,希望小伙伴們會(huì)喜歡。