顾老师数学课堂

专业解析数学概念 | 理论+方法+实践一站式教学

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:

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