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《趣味魔术与数学故事》你能做到吗

 循天园 2022-07-07 发布于广西

【题】你是否能一笔画出一个有两条对角线的正方形?

图5-7

【解】我可以事先告诉你,这是不可能的,不论你先从何处下笔,抑或先画某条线。

但是,只需要稍微将这幅图画得复杂一些,你就能轻松地将其画出来了(如图5-8所示)。大家可以试试看,你会发现原本无法解决的难题,现在就可以解答了。

图5-8

如果在这幅图的侧面再加上两条弧线(图5-9),问题又变得不可解决了:无论怎样,都不可能一笔将这幅图画出来。

图5-9

那么,秘密在哪里呢?如何能够在动手之前就知道能不能一笔将图形画出来?

大家仔细思考一下,也许能明白这些图形之间的区别。请大家仔细观察这些图形,注意线条交叉或者相交的点。如果需要将这种图形一笔画出,那么图中的每一个交叉点应该具有以下特征:交叉点既应该是一条线的终点,又应该是另一条线的起点——也就是说,笔端应该在这样的点发生转折。这就意味着,在每一个点相交的线条数目应该是2、4、6——就是说,应该是偶数。只有第一个和最后一个点可以是例外——在这两个点相交的线条可以为奇数。

由此就可以得出以下结论:只有这样的图形,其中包含的由奇数条线条相交的顶点的个数不超过两个,才可以一笔画出来,其他的顶点都应该是由偶数条线条相交而成的。

现在来看看我们这几幅图。在第一个图(图5-7)中,正方形的四个角都各有3条相交线——这就说明,这个图形不能用一笔画出来。在第二个图形(图5-8)中,每个顶点处相交的线条都是偶数,因此这个图形可以一笔画出来。第三个图形(图5-9)中,有4个点都是由5条线相交而成的,很显然,这个图形不能一笔画出来。

了解了这些知识之后,大家就无需在那些不能一笔画出来的图形上浪费时间了。只要仔细观察图形,就能在动笔之前知道,哪些图形可以一笔画出,而哪些不可以这样来画。

如果你很好地理解了上面讲述的内容,那么就来判断一下,图5-10这个图形能否一笔画出。

图5-10

当然,这幅图是可以一笔画出来的,因为图中所有的交点都是由4条线相交而成,也就是说相交的线条数目为偶数。图5-11中标出了绘画顺序。(俄.别莱利曼)

图5-11

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