這個抽象的過程很重要,這種抽象思維對于學好數學很重要,也許你用鉛筆尖在圖畫上畫畫,做實驗,很好,你做的很好。為什么這么說呢?因為你在做這件事情的時候,你運用了想象力:你不經意間把自己想象成一個小筆尖,你用筆尖在七座橋的圖畫上畫畫,把它想象成你自己的經歷。一位教育家曾經說過“強大而活躍的想象力是大智慧不可缺少的屬性”。看來你并不缺乏這種想象力。我們再想想七橋問題一筆畫答案,剛才你用筆尖在七座橋的圖畫上畫畫,把它想象成你自己過橋的經歷,這不是把過橋的問題和畫一筆的問題聯系起來了嗎?用一句數學的俗話來說,這就是把現實生活中的問題轉化為數學問題。下圖詳細描繪了這個轉化過程。 下頁左圖中,將陸地想象成分成幾大塊。這并不影響過橋問題的解決。下頁右圖中,將陸地塊進一步縮小,用一條線段來表示小橋。這并不改變過橋問題的本質。下圖左圖中,將陸地和島嶼進一步用小圓圈表示。這已經是一個“幾何圖形”,但看上去還是很復雜。下圖右圖中,將圓圈進一步縮小為一個點。這樣,就變成了最簡單的僅由點和線構成的幾何圖形。經過上述簡化,七座橋問題確實變成了上圖右圖(即第5講練習1中的圖(9))能否一筆畫出來的問題。
很容易看出,圖中有4個奇點,根據上一講得到的判斷規則可知,它無法一筆畫出來,所以人不可能一次連續走過七座橋。這樣,七座橋問題就被完美解決了,這個解法是大數學家歐拉找到的。這種簡化,也是一種抽象的過程,所謂“抽象”,就是在解決實際問題的過程中,把一切與問題無關的方面都舍棄掉,只抓住那些能夠反映問題本質的東西。就好比在七座橋問題中,陸地和島嶼的大小,橋梁的寬度和長度,都是與問題無關的。最后,我們來總結一下解決七座橋問題的要點: ? 將陸地和島嶼化簡為點,將橋梁畫成線,這樣,原圖就變成了簡單的幾何圖形。 ? 如果這個由點和線組成的圖形是一筆畫出來的,人們一次可以走過所有的橋;如果這個圖形不能一筆畫出來,人們就不能一次通過所有的橋。?根據上面的判斷規則,具有0個或2個奇異點的圖形是一筆畫出來的,如果奇異點多于2個,則該圖形不能一筆畫出來。仿照這個思想,還可以解決很多類似的問題。練習6 1、學習歐拉,先把過橋問題轉化為一筆畫出來的問題,然后進行判斷(見下圖)。過橋問題:你能否過橋一次(每座橋只能過一次),按照這個例子依次判斷:2、下圖是鄉村里的一條小河,河上建有6座橋,你能一次性不重復地走完所有的小橋嗎?(每座小橋最多只能過一次,陸地上可以反復來回走)3.
在我國著名數學家陳景潤所著的《數學趣事》一書中,有一道題是這樣的。大意是:在法國首都巴黎有一條河流,河中有兩個小島。人們修建了15座橋把兩個小島與河岸連接起來,如下圖所示。請告訴我,從任意一岸出發,能否一次性通過所有橋到達對岸?(每座橋只能走一次) 4、下圖是一個售樓處。問顧客從入口進去時,是否可以不走重復路,穿過所有的門,請說明你的理由。 假如售樓處的出口在4號房間,你設計了另一扇門,讓顧客從入口進去后可以不走重復路,再從4號房間去售樓處,你打算把另一扇門開在哪里? 練習6 答案 1.解答:參見下圖 過橋問題:能否一次性通過所有的橋(每座橋只能走一次) 一筆畫圖問題:能否一筆畫出一個圖形(不能抬筆,不能重復) 2.解答:參見下面兩張圖,可以看到不能一次性不重復地走完所有的橋,因為下圖中有4個奇異點。 3.解答:由于經過兩個島中任意一處的橋數都是偶數,而經過兩岸任意一處的橋數都是奇數,這就意味著從任意一岸出發,都有一條路可以讓人只走完所有的橋一次,到達對岸。畫一張圖就一目了然了。參見下圖,因為圖中有兩個奇異點,奇異點都是兩岸,所以是一筆畫圖。 這樣人們就可以一次穿過所有的橋,每座橋只需走一次七橋問題一筆畫答案,就能從一岸到達另一岸。
4、解答:從入口進入售樓處之后,也就是從1號房間出發,不重復是無法走過所有的門的英語作文網,因為雖然整個圖(見下圖)只有2個奇異點,但是點1是偶數點,當出口是4號房間時,如果在1號房間和3號房間之間再開一扇門,那么從1開始,因為點1變成了奇異點,所以從4號房間出發之后不重復是無法走過所有的門的,但是點1仍然是奇異點,而整個圖只有2個奇異點,所以可以從1號房間進入,從4號房間出去,見下圖(進入售樓處之后可以先從1號房間進入3號房間)。