小学数学《一笔画》练习题(含答案)

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2021年01月19日 13:56
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关羽斩六将-成本核算员

2021年1月19日发(作者:姚羹)


小学数学《一笔画》练习题(含答案)




什么样的图形能一笔画成呢?这就是一笔画问题,
它是一种有名的数学游戏
.
所谓一笔画,
就是从图
形上的某点出发,笔不离开纸,而且每条线都只画一次不准重 复
.


我们把一个图形中与偶数条线相连接的点叫做偶点
.相应的把与奇数条线相连接的点叫做奇点
.


判断图形能否一笔画的规律:


1
)能一笔画出的图形必须是连通的图形;


2

凡是只由偶点组成的连通图形
.
一定可以一笔画出.
画时可以由任一偶点 作为起点
.
最后仍回到这
点;


3

凡 是只有两个奇点的连通图形一定可以一笔画出
.
画时必须以一个奇点作为起点
.
以另一个奇点作
为终点;


4
)奇点个数超过两个的图形,一定不能一笔画.



(一)

一笔画以及多笔画


【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
.

H
D
C
I
J
K
(d)
A
B
E
F
I
G
A
J
H
(e)
B
C
D
F
G< br>E
(f)

分析:(
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:
A

C

D
A

B

E

F

G
H

I

J

K

B.



e
)图:可以一笔画,因为没有奇点;画法可以是:A

B

C

D

E
F

G

H

I

J
B

D

F

H

J
A.



f
)图:不能一笔画出,因为图中有八个奇点
.

[< br>注意
]
在上面能够一笔画出的图中,画法并不是惟一的
.
事实上,对于 有两个奇点的图来说,任一个奇点
都可以作为起点,以另一个奇点作为终点;对于没有奇点的图来说,任 一个偶点都可以作为起点,最后
仍以这点作为终点
.

[
巩固]
判断下列图
a
、图
b
、图
c
能否一笔画.< br>
N
A
B
K
C
F
E
M
A< br>F
A
O
B
L
D
B
G
E
C< br>


分析:图
a
是一个连通的 图形,图中只有点
A
和点
F
两个奇点,所以它能一笔画,其中一种画法如下:
A

M

N

A

F

B

C

B

K

C

D

E

D

L

E

F





b
是一个不连通的图形,所以不能一笔画.


c
是连通图,图中所有点都是偶点,所以能一笔画.其中一种画法如下:
A

B

C

D

E

F

D

A

F

C

A







【例
2


右图是某地区所有街道的平面图
.
甲、
乙二人同时分别从
A

B
出发,
以相同
F
的速度走遍所有的街道,最后到达
C.
如果允许两人在遵守规则的条件下可以选择最
B
A
C
短路径的话,问两人谁能 最先到达
C



分析:
本题要求二人都必须走遍所有的街 道最后到达
C

而且两人的速度相同
.
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
D
E< br>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
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.

D
[
巩固
]
在六 面体的顶点
B

E
处各有一只蚂蚁
(
见右图
)
它们比赛看谁能爬过所有的
棱线,最终到达终点
D.
已知它们的爬速相 同,哪只蚂蚁能获胜?

C

A
B
分析:许多同学看不出这 是一笔画问题,但利用一笔画的知识,
能非常巧妙地解答这
道题
.
这道题只要 求爬过所有的棱,
没要求不能重复
.
可是两只蚂蚁爬速相同,
如果一
E
只不重复地爬遍所有的棱,
而另一只必须重复爬某些棱,
那么前一只蚂蚁爬的路程短 ,
自然先到达
D
点,因而获胜
.
问题变为从
B
到< br>D
与从
E

D
哪个是一笔画问题
.
图中只有
E

D
两个奇点,
所以从
E

D
可以一笔画出,而从
B

D
却不能,因此
E
点的蚂蚁获胜< br>.

[
数学小游戏
]
用一笔画成四条线段把所有的点连起来,怎样画
?

分析:
通过试画,似乎不可以画,但通过仔细观察,对照一
笔画的规律,便可发现,若添上两个辅助点,就 可画成.如右
图:





a
D

b
C

c
D



我们把不能一笔画成的图,归纳为多笔画
.
多笔画图形的笔画数 恰等于奇点个数的一半
.
事实上,对
于任意的连通图来说,如果有
2n
个奇点(
n
为自然数),那么这个图一定可以用
n
笔画成
.
公式如下:



奇点数÷
2=
笔画数,即
2n
÷
2=n.

【例
3


判断下列图形能否一笔画.若能,请给出一种画法;若不 能,请加一条线或去一条线,将其改
成可一笔画的图形.

A
B
H< br>I
A
G
F
A
B
G
I
K
H< br>J
L
F
E
E
F
B
G
C
D< br>H

b

c



分析:图
a
:原图有四个奇点,所以不能一笔画,在
B,D
两点之间 加一条线后,图中只有两个奇点,故
可以一笔画出,如图
d
所示.

画法:
H

A

B

C

D
E

F

I

D

B
I

H

G

F


b
:原图有四个奇点,所以不能用一笔画.去掉
K

L
两点之间的连线,图中只有两个奇点,故

可以一笔画出,如图
e
所示.

画法:
B

C

D

E

F
→→
J
H

G

I

A

B
K

I

L

E


c
:原图有四个奇点,所以不能用一笔画.在
B

C
两点之间加 一条线后,图中只有两个奇点,

故可以一笔画出,如图
f
所示.

画法:
A

E

D

H

A

B

F

C

G

B

C

D
注意:
a

b

c
三个图都是连通的图形,但由于每个图的奇点个数均超过两个,所以都不能一笔画.

A
A
B
H
I
G
F
C

a
D
E
C
D
G
A
B
C
I
K
H
J
L
F
E
E
F
B
G
C
D
H
C









[
前铺
]
观察下面的图,看各至少用几笔画成?


d
D
E

e
D










f


分析:(
1
)图中有
8
个奇点,因此需用
4
笔画成
.




2
)图中有
12
个奇点,需
6
笔画成
.




3
)图是无奇点的连通图,可一笔画成
.


【例
4


将下图改为一笔画
.
F
A
E
B
C
(2)
A
D

B
C
(1)
D

分析:图(
1
)中有6
个奇点,因此可添上两条(或
3
条)边后可改为一笔画;又因为这个图中,把这
6
个奇点任意分为
3
对后,最多只有两对奇点间有边相连,因此,可去掉两条 边后改为一笔画,举例如图

3
)~(
6

.


图(
2
)中有
4
个奇点,因此,可添上
2
条(或
1
条)边后改为一笔画;又因为把奇点按
A

B

C

D
(或
A

D

B

C
)分为两对后,每对间均有边相连,因此,可去掉两条(或
1
条)边后改 为一笔

.
举例如图(
7
)~(
8

.

说明:图(
6
)运用了两种方法,去掉边
BC
,添上边< br>AD

EF.



(二)一笔画的实际应用


【例
5

18世纪的哥尼斯堡城是一座美丽的城市,
在这座城市中
有一条布勒格尔河横贯城区,
这条河有两条支流在城市中心汇合,
汇合处有一座小岛
A
和一座半岛
D
,人们在这里建了一座公园,
公园中有七座桥把河两岸和两个小岛连接起来
(
如图< br>a)
.如果游
人要一次走过这七座桥,而且对每座桥只许走一次,问如何走才
能 成功
?



这个有趣的问题引起了著名数学家欧拉的注意,他证明了七桥问题中提到的走法根本不存在.

下面,我们考虑如下两个问题:

(1)
如果再架一座桥,游人能否走遍所有 这八座桥
?
若能,这座桥应架在何处
?
若不能,请说明理由.

(2)
架设几座桥可以使游人走遍所有的桥回到出发地
?

分析:

1
)图
a
中,用
A,D
表示两个小岛,点
B,C
表示河的左右两岸,若再用连接两点的线表示桥,从
而得到一个由四个点和七条线组成 的图形
(
如图
b)
.在图
b
中,点
A
,< br>B

C

D
四个点均为奇点,显然不
能一笔画出这个 图形.若将其中的两个奇点改成偶点,即在某两个奇点之间连一条线,这样奇点个数由
四个变为两个,< br>此时,
图形可以一笔画出.
如我们可以选择奇点
B

D


B

D
之间连一条线
(
架一座桥
)

如图
c
.在图
c
中只有点
A

C
两个奇点,那么我们可以以
A
为起点,
C
为终点将图形一笔画出. 其中一
种画法为:
A

C

A

B

A

D

B

D

C 所以,如果在河岸
B
与小岛
D
之间架一座桥,游人就可以不重复地走遍所 有的桥.


2
)在
(1)
的基础上,再在另外两个奇点< br>A

C
之间连一条线
(
即架一座桥
)
,使这 两个奇点也变成偶点,
如图
d
.那么
A

B
C

D
四个点均为偶点,所以图
d
可以一笔画出,并且可以以任 意点为起点,最后

仍回到这个点.其中一种画法为:
A

C

A

C

D

A

B

D

B

A
这表明:在河岸
B
与 小岛
D
之间架一座桥后,再在小岛
A
与河岸
C
之间架一座桥 ,共架设两座桥,就可
以使游人不重复地走遍所有的桥并回到出发地.



[
巩固
]
如图所示,
两条河流的交汇处有两个岛,
有七座桥 连接这两
个岛及河岸
.
问:一个散步者能否一次不重复地走遍这七座桥?


分析:
用点表示小岛与河岸,
用连接两点的线表示连接相应两地的
桥,如图,有
2
个奇点,所以该图可以一笔画,即可以一次不重复
地走遍这七座桥.
例如右下图的走法
.
A
B
D
E

C



【例
6


有一个邮局 ,
负责
21
个村庄的投递工作,
右图中的点表示村
庄,
线段 表示道路
.
邮递员从邮局出发,
怎样才能不重复地经过每一个
村庄,最后回到 邮局?


分析:图中有两个奇点,所以该图可以一笔画,但因为邮局所在点为
奇点,
所以要一笔画就不可能回到邮局
.
又图中
A,B,C,D,E,F, G,H,I,J
十点均有
4
条线段与之相连,如果我们将上图一笔画的话,就要经过< br>邮局

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