请问哥尼斯堡七桥问题是什么?请详解RT

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/29 15:48:30
请问哥尼斯堡七桥问题是什么?请详解RT

请问哥尼斯堡七桥问题是什么?请详解RT
请问哥尼斯堡七桥问题是什么?请详解
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请问哥尼斯堡七桥问题是什么?请详解RT
七桥问题出现在十八世纪,
欧洲布勒格尔河的两条支流在哥尼斯交会,然后横贯全城,流入大海.河心有一个小岛.河水把城市分成了4块,于是,人们建造了7座各具特色的桥,把哥尼斯堡连成一体.
有人提出一个有趣的问题:
谁能够一次走遍所有的7座桥,而且每座桥都只通过一次?
这就是著名的七桥问题.
这个问题其实就是一个一笔画的问题,当时的著名数学家欧拉研究了这个问题.并解决了这个问题.答案是:不可能!因为他有四个奇数交点,一笔画只能解决两个奇数交点.
这个问题引起了一个新的数学分支的产生---拓扑学.

18世纪,东普鲁士的首府哥尼斯堡是一座景色迷人的城市,普莱格尔河横贯城区,使这
座城市锦上添花,显得更加风光旖旋。这条河有两条支流,在城中心汇成大河,在河的
中央有一座美丽的小岛。河上有七座各具特色的桥把岛和河岸连接起来。
每到傍晚,许多人都来此散步。人们漫步于这七座桥之间,久而久之,就形成了这样一
个问题:能不能既不重复又不遗漏地一次相继走遍这七座桥?这就是闻名遐...

全部展开

18世纪,东普鲁士的首府哥尼斯堡是一座景色迷人的城市,普莱格尔河横贯城区,使这
座城市锦上添花,显得更加风光旖旋。这条河有两条支流,在城中心汇成大河,在河的
中央有一座美丽的小岛。河上有七座各具特色的桥把岛和河岸连接起来。
每到傍晚,许多人都来此散步。人们漫步于这七座桥之间,久而久之,就形成了这样一
个问题:能不能既不重复又不遗漏地一次相继走遍这七座桥?这就是闻名遐迩的“哥尼
斯堡七桥问题。”每一个到此游玩或散心的人都想试一试,可是,对于这一看似简单的
问题,没有一个人能符合要求地从七座桥上走一遍。这个问题后来竟变得神乎其神,说
是有一支队伍,奉命要炸毁这七座桥,并且命令要他们按照七桥问题的要求去炸。
七桥问题也困绕着哥尼斯堡大学的学生们,在屡遭失败之后,他们给当时著名数学家欧
拉写了一封信,请他帮助解决这个问题。
欧拉看完信后,对这个问题也产生了浓厚的兴趣。他想,既然岛和半岛是桥梁的连接地
点,两岸陆地也是桥梁的连接地点,那就不妨把这四处地方缩小成四个点,并且把这七
座桥表示成七条线。这样,原来的七桥问题就抽象概括成了如下的关系图:
这显然并没有改变问题的本质特征。于是,七桥问题也就变成了一个一笔画的问题,即
:能否笔不离纸,不重复地一笔画完整个图形。这竟然与孩子们的一笔画游戏联系起来
了。接着,欧拉就对“一笔画”问题进行了数学分析一笔画有起点和终点,起点和终点
重合的图形称为封闭图形,否则便称为开放图形。除起点和终点外,一笔画中间可能出
现一些曲线的交点。欧拉注意到,只有当笔沿着一条弧线到达交点后,又能沿着另一条
弧线离开,也就是交汇于这些点的弧线成双成对时,一笔画才能完成,这样的交点就称
为“偶点”。如果交汇于这些点的弧线不是成双成对,也就是有奇数条,则一笔画就不
能实现,这样的点又叫做“奇点”。见下图:
欧拉通过分析,得到了下面的结论: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。
有名的“哥尼斯堡七桥问题”就这样被欧拉解决了。
在这里,我们可以看到欧拉解决这个问题的关键就是把“七桥问题”变成了一个“一笔
画”问题,那么,欧拉又是怎样完成这一转变的呢?
他把岛、半岛和陆地的具体属性舍去,而仅仅留下与问题有关的东西,这就是四个几何
上的“点”;他再把桥的具体属性排除,仅留下一条几何上的“线”,然后,把“点”
与“线”结合起来,这样就实现了从客观事物到图形的转变。我们把得到“点”和“线
”的思维方法叫做抽象,把由“点”和“线”结合成图形的思维方法叫做概括。所谓抽
象就是从客观事物中排除非本质属性,透过现象抽出本质属性的思维方法。概括就是将
个别事物的本质属性结合起来的思维方法。

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