概念解析:一笔画
📚 基本概念
1. 定义
一笔画是指笔不离开纸面,每条边只画一次且不重复,最终完成整个图形的画法。
2. 起源
源自18世纪数学家欧拉对"哥尼斯堡七桥问题"的研究,开创了图论的研究领域。
3. 应用
广泛应用于智力游戏、电路设计、路径规划等领域。
💡 顾老师提示:一笔画问题的核心是研究图形中"点"和"线"的连接关系,而非图形具体形状。
🔍 判断规则
欧拉路径判定:
- 连通图中,当且仅当有0个或2个奇数度顶点时可以一笔画
- 0个奇数度顶点:起点和终点相同(欧拉回路)
- 2个奇数度顶点:起点和终点不同
度数计算:
- 顶点的度数是指连接该顶点的边的数量
- 奇数度顶点:度数为奇数的顶点
- 偶数度顶点:度数为偶数的顶点
实例分析:
正方形:所有顶点度数为2(偶数)→ 可以一笔画
"日"字形:两个顶点度数为3(奇数)→ 可以一笔画
"田"字形:四个顶点度数为3(奇数)→ 不能一笔画
💡 顾老师纠错:常见判断误区:
- 误区1:只看图形是否简单(错误:复杂图形也可能一笔画)
- 误区2:忽略图形的连通性(必须确保图形是连通的)
- 误区3:混淆顶点度数的计算方法
🎯 解题技巧
1. 判断能否一笔画
先计算所有顶点的度数,统计奇数度顶点的数量。
2. 确定起点和终点
如果有2个奇数度顶点,必须从其中一个开始,在另一个结束。
3. 规划路径
尽量先画外围轮廓,再处理内部线条;遇到"死胡同"要最后画。
实用口诀:
- 奇数点,数两个,一笔画,能通过
- 奇数点,超两个,一笔画,不可能
- 零奇数,任选点,起点终点同一点
📝 实战练习
1. 判断下列图形能否一笔画:
a) 五角星
b) 汉字"中"的结构
c) 立方体的展开图
2. 为可以一笔画的图形设计路径:
示例:"日"字形:从左上角开始→右→下→左→上→右
3. 改错:找出判断错误
学生判断:所有对称图形都能一笔画(错误:如"田"字对称但不能一笔画)
正确依据:应根据顶点度数判断,而非对称性