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.
(f)
(e)(d)
J
I
H G F E
D C B
A
J K I
H
G
F
E
D C
B A
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.
[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.
E
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.‘
图b是一个不连通的图形,所以不能一笔画.
图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
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
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
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和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.
[巩固]在六面体的顶点B和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?
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
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D与从E到D哪个是一笔画问题.图中只有E,D两个奇点,所以从E到D可以一笔画出,而从B到D却不能,因此E点的蚂蚁获胜.
[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:
F
E D
C
B A
E
D
C
B
A
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.
I
H G F
E
D C
B
A 图a
H G I K
L
J F E
D
C
B
A 图b D
C H
G E
F
B
A
图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 .
图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 .
图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.
图d
A B
C
D E
F
G H I
H G
I K
L
J F E
D
C
B A 图e
D
C H
G E
F
B
A
图f
[前铺]观察下面的图,看各至少用几笔画成?
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.