七桥问题要怎么破解 七桥问题怎么解

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-02
18世纪时,欧洲有一个风景秀丽的小城哥尼斯堡,那里有七座桥。如图1所示:河中的小岛A与河的左岸B、右岸C各有两座桥相连结,河中两支流间的陆地D与A、B、C各有一座桥相连结。当时哥尼斯堡的居民中流传着一道难题:一个人怎样才能一次走遍七座桥,每座桥只走过一次,最后回到出发点?大家都试图找出问题的答案,但是谁也解决不了这个问题………… 欧拉在1727年20岁的时候,被俄国请去在圣彼得堡(原列宁格勒)的科学院做研究。差不多在这个时候,他的德国朋友告诉他一个曾经令许多人困惑的问题。 , 这城现被苏联占领,就像老沙皇把从中国占领的土地改名一样,这城现被改称为卡里林格勒(Kaliningrad)。有一条河横贯市内,河中心有二个小岛。在当时有七座桥把这小岛和对岸联结起来。(见图四) 在周末当地的市民喜欢在城里溜达,有人曾想法子从家里出发,走过所有的桥回到家里,他们想是否能有座桥只走过一次。许多人试过都不成功。现在是否有一个方法能走过? 欧拉的朋友知道这个青年人很聪明,并且喜欢思考问题,就告诉他这个“哥尼斯堡七桥问题”,要他想法子解决。 读者最好先在图四上“纸上漫步”,看看能不能走出一个法子来。如果行不通,那么就继续下去。 欧拉并没有跑到哥尼斯堡去走走。他把这个问题化成了这样的问题来看:把二岸和小岛缩成一点,桥化为边,二个顶点有边联结,当且仅当(if and only if)这点代表的地区有桥联结起来。这样欧拉就得到了一个图了。 欧拉如何解决“七桥问题” 欧拉现在考虑这个图是否能一笔画成,如果能够的话,对应的“七桥问题”也就解决了。 他先研究一般能一笔画成的图应该具有什么性质?他发现它们大体上有二类,不是全都是偶点就是有二个奇点。 这个情形是可以这样的看:如果一个图能一笔画成,那么一定有一个起点开始画,也有一个终点。其他图上的点是“过路点”——我们要经过它。 现在看“过路点”会有什么性质?它是“能上能下,有进有出”的点,有一条边进这点,那么就要有一条边出去,不可能是有进无出,它就会变成终点,也不可能有出无进,它就会变成起点。因此在“过路点”进出的边总数应该是偶数,即“过路点”是偶点。 如果起点和终点是同一点,那么它也是属于“有进有出”的类型,因此必须是偶点,这样图上全体的点是偶点。 如果起点和终点是不一样,那么它们必须是奇点了。因此这图最多只能有二个奇点。 现在对应七桥问题的图,所有的顶点都是奇点,共有四个,故这个图肯定不能一笔画成。 以上说明的方法不完全和欧拉把这个结果在1736年的圣彼得堡科学院学报上发表的一样。我是取其精神,自己改编成较通俗的讲法,希望读者能较容易的明白这个道理。欧拉很喜欢这个结果,他在以后的几个通俗数学演讲,时常以此为话题。 我们今天学习欧拉的成果不应是单纯把它当作数学游戏,重要的是应该知道他怎样把一个实际问题抽象化。研究数学问题不应该为“抽象而抽象”,抽象的目的是为了更有效的解决实际产生的问题,欧拉的大作就成为我们学习的一个样板。 事实上,中国民间很早就流传这种一笔画的游戏,从长期实践的经验,人们知道如果图的点全部是偶点,可以任意选取一点做起点,一笔画完。如果是有二个奇点,那么就选择一个奇点做起点以顺利的一笔画完。可惜的是古时的一些从事数学研究的儒生,受到“万般皆下品,唯有读书高”的思想毒害,对于民间的游戏当作“下里巴人的雕虫小技”不加以重视。如果那时中国的数学家把这一笔画书的经验总结,以及加以研究,可能“图论”的开山祖师将不是欧拉了。

18世纪时,欧洲有一个风景秀丽的小城哥尼斯堡,那里有七座桥。如图1所示:河中的小岛A与河的左岸B、右岸C各有两座桥相连结,河中两支流间的陆地D与A、B、C各有一座桥相连结。当时哥尼斯堡的居民中流传着一道难题:一个人怎样才能一次走遍七座桥,每座桥只走过一次,最后回到出发点?大家都试图找出问题的答案,但是谁也解决不了这个问题………… 欧拉在1727年20岁的时候,被俄国请去在圣彼得堡(原列宁格勒)的科学院做研究。差不多在这个时候,他的德国朋友告诉他一个曾经令许多人困惑的问题。 , 这城现被苏联占领,就像老沙皇把从中国占领的土地改名一样,这城现被改称为卡里林格勒(Kaliningrad)。有一条河横贯市内,河中心有二个小岛。在当时有七座桥把这小岛和对岸联结起来。(见图四) 在周末当地的市民喜欢在城里溜达,有人曾想法子从家里出发,走过所有的桥回到家里,他们想是否能有座桥只走过一次。许多人试过都不成功。现在是否有一个方法能走过? 欧拉的朋友知道这个青年人很聪明,并且喜欢思考问题,就告诉他这个“哥尼斯堡七桥问题”,要他想法子解决。 读者最好先在图四上“纸上漫步”,看看能不能走出一个法子来。如果行不通,那么就继续下去。 欧拉并没有跑到哥尼斯堡去走走。他把这个问题化成了这样的问题来看:把二岸和小岛缩成一点,桥化为边,二个顶点有边联结,当且仅当(if and only if)这点代表的地区有桥联结起来。这样欧拉就得到了一个图了。 欧拉如何解决“七桥问题” 欧拉现在考虑这个图是否能一笔画成,如果能够的话,对应的“七桥问题”也就解决了。 他先研究一般能一笔画成的图应该具有什么性质?他发现它们大体上有二类,不是全都是偶点就是有二个奇点。 这个情形是可以这样的看:如果一个图能一笔画成,那么一定有一个起点开始画,也有一个终点。其他图上的点是“过路点”——我们要经过它。 现在看“过路点”会有什么性质?它是“能上能下,有进有出”的点,有一条边进这点,那么就要有一条边出去,不可能是有进无出,它就会变成终点,也不可能有出无进,它就会变成起点。因此在“过路点”进出的边总数应该是偶数,即“过路点”是偶点。 如果起点和终点是同一点,那么它也是属于“有进有出”的类型,因此必须是偶点,这样图上全体的点是偶点。 如果起点和终点是不一样,那么它们必须是奇点了。因此这图最多只能有二个奇点。 现在对应七桥问题的图,所有的顶点都是奇点,共有四个,故这个图肯定不能一笔画成。 以上说明的方法不完全和欧拉把这个结果在1736年的圣彼得堡科学院学报上发表的一样。我是取其精神,自己改编成较通俗的讲法,希望读者能较容易的明白这个道理。欧拉很喜欢这个结果,他在以后的几个通俗数学演讲,时常以此为话题。 我们今天学习欧拉的成果不应是单纯把它当作数学游戏,重要的是应该知道他怎样把一个实际问题抽象化。研究数学问题不应该为“抽象而抽象”,抽象的目的是为了更有效的解决实际产生的问题,欧拉的大作就成为我们学习的一个样板。 事实上,中国民间很早就流传这种一笔画的游戏,从长期实践的经验,人们知道如果图的点全部是偶点,可以任意选取一点做起点,一笔画完。如果是有二个奇点,那么就选择一个奇点做起点以顺利的一笔画完。可惜的是古时的一些从事数学研究的儒生,受到“万般皆下品,唯有读书高”的思想毒害,对于民间的游戏当作“下里巴人的雕虫小技”不加以重视。如果那时中国的数学家把这一笔画书的经验总结,以及加以研究,可能“图论”的开山祖师将不是欧拉了。

七桥问题怎么解~

七桥问题无解:
问题后期进展
1735年,有几名大学生写信给当时正在俄罗斯的彼得斯堡科学院任职的天才数学家欧拉,请他帮忙解决这一问题。欧拉在亲自观察了哥尼斯堡七桥后,认真思考走法,但始终没能成功,于是他怀疑七桥问题是不是原本就无解呢?
1736年,在经过一年的研究之后,29岁的欧拉提交了《哥尼斯堡七桥》的论文,圆满解决了这一问题,同时开创了数学新一分支---图论。
在论文中,欧拉将七桥问题抽象出来,把每一块陆地考虑成一个点,连接两块陆地的桥以线表示。并由此得到了如图一样的几何图形。
若我们分别用A、B、C、D四个点表示为哥尼斯堡的四个区域。这样著名的“七桥问题”便转化为是否能够用一笔不重复的画出过此七条线的问题了。若可以画出来,则图形中必有终点和起点,并且
起点和终点
应该是同一点,由于对称性可知由B或C为起点得到的效果是一样的,若假设以A为起点和终点,则必有一离开线和对应的进入线,若我们定义进入A的线的
条数

入度
,离开线的条数为
出度
,与A有关的线的条数为A的度,则A的出度和入度是相等的,即A的度应该为偶数。即要使得从A出发有解则A的度数应该为偶数,而实际上A的度数是5为奇数,于是可知从A出发是无解的。同时若从B或D出发,由于B、D的度数分别是3、3,都是奇数,即以之为起点都是无解的。
有上述理由可知,对于所抽象出的数学问题是无解的,即“七桥问题”也是无解的。
由此我们得到:
欧拉回路
关系
由此我们可知要使得一个图形可以一笔画,必须满足如下两个条件:
1.
图形必须是连通的。
2.
图中的“奇点”个数是0或2。
我们也可以依此来检验图形是不是可一笔画出。回头也可以由此来判断“七桥问题”,4个点全是奇点,可知图不能“一笔画出”,也就是不存在不重复地通过所有七桥。
1736年,欧拉在交给
彼得堡科学院
的《哥尼斯堡7座桥》的论文报告中,阐述了他的解题方法。他的巧解,为后来的数学新分支——拓扑学的建立奠定了基础。
七桥问题和欧拉定理
欧拉通过对七桥问题的研究,不仅圆满地回答了哥尼斯堡居民提出的问题,而且得到并证明了更为广泛的有关一笔画的三条结论,人们通常称之为
欧拉定理。对于一个连通图,通常把从某结点出发一笔画成所经过的路线叫做欧拉路。人们又通常把一笔画成回到出发点的欧拉路叫做欧拉回路。具有欧拉回路的图叫做欧拉图。
此题被人教版
小学数学
第十二册书收录.在95页。
此题也被人教版初中第一册收录.在121页。
一笔画
■⒈凡是由偶点组成的连通图,一定可以一笔画成。
画时
可以把任一偶点为起点,最后一定能以这个点为终点画完此图。
■⒉凡是只有两个奇点的连通图(其余都为偶点),一定可以一笔画成。画时必须把一个奇点为起点,另一个奇点为终点。
■⒊其他情况的图都不能一笔画出。(奇点数除以二便可算出此图需几笔画成。)

七桥问题是一个没有答案的题目,无解,请相信我!
18世纪著名古典数学问题之一。在哥尼斯堡的一个公园里,有七座桥将普雷格尔河中两个岛及岛与河岸连接起来(如图)。问是否可能从这四块陆地中任一块出发,恰好通过每座桥一次,再回到起点?欧拉于1736年研究并解决了此问题,他把问题归结为如下右图的“一笔画”问题,证明上述走法是不可能的。   有关图论研究的热点问题。18世纪初普鲁士的柯尼斯堡,普雷格尔河流经此镇,奈发夫岛位于河中,共有7座桥横跨河上,把全镇连接起来。当地居民热衷于一个难题:是否存在一条路线,可不重复地走遍七座桥。这就是柯尼斯堡七桥问题。欧拉用点表示岛和陆地,两点之间的连线表示连接它们的桥,将河流、小岛和桥简化为一个网络,把七桥问题化成判断连通网络能否一笔画的问题。他不仅解决了此问题,且给出了连通网络可一笔画的充要条件是它们是连通的,且奇顶点(通过此点弧的条数是奇数)的个数为0或2.   当Euler在1736年访问Konigsberg, Prussia(now Kaliningrad Russia)时,他发现当地的市民正从事一项非常有趣的消遣活动。Konigsberg城中有一条名叫Pregel的河流横经其中,这项有趣的消遣活动是在星期六作一次走过所有七座桥的散步,每座桥只能经过一次而且起点与终点必须是同一地点。   Euler把每一块陆地考虑成一个点,连接两块陆地的桥以线表示 著名数学家欧拉
。    后来推论出此种走法是不可能的。他的论点是这样的,除了起点以外,每一次当一个人由一座桥进入一块陆地(或点)时,他(或她)同时也由另一座桥离开此点。所以每行经一点时,计算两座桥(或线),从起点离开的线与最後回到始点的线亦计算两座桥,因此每一个陆地与其他陆地连接的桥数必为偶数。   七桥所成之图形中,没有一点含有偶数条数,因此上述的任务无法完成.   欧拉的这个考虑非常重要,也非常巧妙,它正表明了数学家处理实际问题的独特之处——把一个实际问题抽象成合适的“数学模型”。这种研究方法就是“数学模型方法”。这并不需要运用多么深奥的理论,但想到这一点,却是解决难题的关键。   接下来,欧拉运用网络中的一笔画定理为判断准则,很快地就判断出要一次不重复走遍哥尼斯堡的7座桥是不可能的。也就是说,多少年来,人们费脑费力寻找的那种不重复的路线,根本就不存在。一个曾难住了那么多人的问题,竟是这么一个出人意料的答案!


#田航钩# 七桥问题解决方法
(19178235761): 1736年数学家欧拉(Euler)把这一问题化成数学问题,严格地论证了“七桥问题”无解.把陆地抽象成点,当两地有一桥相通时,在两地间用线相连.于是问题就是一笔画的问题.奇点只能是0或2个时才能一笔画成.

#田航钩# 怎么解决七桥问题啊?
(19178235761): 根据欧拉定理 :如果一个网络是连通的并且奇顶点的个数等于0或2,那么它可以一笔画出;否则它不可以一笔画出!七桥问题就是一笔划出从一座桥到这座桥本身的一个封闭图形. 七座桥的连线,有4个与奇数条线相连的点,因此七桥问题无解.

#田航钩# 谁知道七桥问题解决办法?
(19178235761): 用拓扑学: 拓扑学最早出现在18世纪初,源于著名的哥尼斯堡七桥问题.哥尼斯堡原是东普鲁士的首都,1945年根据波茨坦会议的决定将它连同东普鲁士一部分地区划归苏联,次年改为加里宁格勒.该城有一条名叫布勒格尔德河流,横贯城区...

#田航钩# 七桥问题怎么解?????
(19178235761): 莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler)在1736年圆满地解决了这一问题,证明这种方法并不存在,也顺带解决了一笔画问题.他在圣彼得堡科学院发表了图论史上第一篇重要文献.欧拉把实际的抽象问题简化为平面上的点与线组合,每一座桥视为...

#田航钩# 七桥问题怎么解决?
(19178235761): 该问题是图论的一个起源,除了起点以外,每一次当一个人由一座桥进入一块陆地(或点)时,他(或她)同时也由另一座桥离开此点.所以每行经一点时,计算两座桥(或线),从起点离开的线与最后回到始点的线亦计算两座桥,因此每一个陆地与其他陆地连接的桥数必为偶数. 七桥所成之图形中,没有一点含有偶数条数,每个顶点都是奇度点,因此每座桥只能经过一次而且起点与终点必须是同一地点是不可能的

#田航钩# 七桥问题解答方法
(19178235761): 若是一个一笔画图形,要么只有两个奇点,也就是 仅有起点和终点,这样一笔画成的图形是开放的;要么没有奇点,也就是终点和起点连 接起来,这样一笔画成的图形是封闭的.由于七桥问题有四个奇点,所以要找到一条经 过七座桥,但每座桥只走一次的路线是不可能的.

#田航钩# 七桥问题如何解决
(19178235761): 七桥问题,将各个岸看做点,按照桥的顺序连接,就形成了一个图形,然后就用一笔画原理解决

#田航钩# 七桥问题怎么过??????!!!!!!!!!········
(19178235761): 在论文中,欧拉将七桥问题抽象出来,把每一块陆地考虑成一个点,连接两块陆地的桥以线表示.并由此得到了如图一样的几何图形. 若我们分别用A、B、C、D四个点表示为哥尼斯堡的四个区域.这样著名的“七桥问题”便转化为是否能够用...

#田航钩# 七桥问题怎样解
(19178235761): 这是18世纪东普鲁士的哥尼斯堡城上的一道著名数学题.欧拉大数学家说如果想从某一个点出去.必须回,来而回来的话,这个点就必须是2、4、6、8等偶数,不能是奇数,但七桥问题中,每个点的发出点都是奇数,所以不可能回来,也就是说这道题是死题.如果不跟你说无解的话,是根本不可能的,除非在特定位置加一条桥或许可以.

#田航钩# 七桥问题怎样解
(19178235761): 1736年29岁的欧拉向圣彼得堡科学院递交了《哥尼斯堡的七座桥》的论文,在解答问题的同时,开创了数学的一个新的分支-----图论与几何拓扑.也由此展开了数学史上的新进程.问题提出后,很多人对此很感兴趣,纷纷进行试验,但在相当长的时间里,始终未能解决.七桥问题和欧拉定理.欧拉通过对七桥问题的研究,不仅圆满地回答了哥尼斯堡居民提出的问题,而且得到并证明了更为广泛的有关一笔画的三条结论,人们通常称之为“欧拉定理”.