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奇点数÷2=笔画数?3步攻克“多笔画问题”,小白也能秒变大神!:典型例题精讲

适用年级

几何

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-20

一学就会!奇点魔法:帮你数清“笔画数”的终极秘籍

💡 阿星起步:多笔画问题 的底层逻辑

想象一下,你拿着一根无形的笔,在不离开纸面的情况下,要描出某个图形所有的线条。如果能一口气描完,这就是一笔画

但很多图形,比如“田”字,你试试看,总会发现有一两条线无论如何也得另起一笔才能画完。这就是多笔画问题。

那么,核心问题来了我到底需要几笔才能画成这个图?难道要一遍遍试错吗?

不用!数学家们发现了一个像魔法公式一样的规律:

笔画数 = 奇点数 ÷ 2

等一下,“奇点”是什么? 别怕,它一点都不“奇怪”。你把图形想象成一个路线图,那些有奇数条路(线段)与之相连的交叉点或端点,就是“奇点”。

举个栗子🌰:一个点发出1条、3条、5条……线,它就是奇点。发出2条、4条、6条……线,它就是偶点。

这个公式的“人话”翻译就是:
你需要几笔,完全取决于图里有几个“堵住的路口”(奇点)。每2个奇点,就需要多花1笔来解决。 所以,把奇点数除以2,就是最终的笔画数!

比如,有4个奇点,\(4 \div 2 = 2\),就需要2笔。有6个奇点,\(6 \div 2 = 3\),就需要3笔。

特例:如果一个奇点都没有(全是偶点),那恭喜你,它可以一笔画成,笔画数就是1。

🔥 三级跳挑战:从入门到大神

【入门例题】下面这个图形,至少需要几笔才能画成?(要求每条线都不重复)

一个日字图形,有4个奇点

(这是一个“日”字形,你可以理解成两个长方形上下叠在一起)

🌱

阿星拆解:

第一步:找奇点。 我们一个一个点看:

  • 左上角点:有3条线相连(上、下、右)。3是奇数 → 所以它是奇点
  • 右上角点:同样有3条线相连(上、下、左)。3是奇数 → 奇点
  • 中间左边的点:有2条线相连(左、右)。2是偶数 → 这是偶点。
  • 中间右边的点:有2条线相连(左、右)。2是偶数 → 这也是偶点。
  • 左下角点:有3条线相连(上、下、右)。3是奇数 → 奇点
  • 右下角点:有3条线相连(上、下、左)。3是奇数 → 奇点

第二步:数奇点。 我们找到了:左上、右上、左下、右下。一共 \(4\) 个奇点。

第三步:套公式。 笔画数 = 奇点数 ÷ 2 = \(4 \div 2\)。

第四步:得结论。 \(4 \div 2 = 2\)。所以,这个“日”字图形至少需要 2笔 才能画成。

【进阶例题】请问下面这个“房子”图形(带烟囱的),至少需要几笔?

一个房子图形,烟囱顶端和房底两端是奇点

(图形描述:一个三角形屋顶,下面一个正方形屋身,屋顶左侧伸出一个烟囱(一条竖线加一个短横线))

⚠️

阿星敲黑板:

陷阱预警! 找奇点时,最容易漏掉图形最外围的那些“端点”!比如烟囱最上面的那个点,它只有1条线连下来,1是奇数,它可是个大奇点

好,我们开始安全操作:

第一步:仔细找所有点。 我们系统地找(从烟囱开始):

  • 烟囱顶端点:只有1条线向下。1是奇数 → 奇点
  • 烟囱与屋顶的交点:有3条线(向左的屋顶线、向右的屋顶线、向上的烟囱线)。3是奇数 → 奇点
  • 屋顶尖顶点:有2条线(左、右)。2是偶数 → 偶点。
  • 房子左下角点:有2条线(上、右)。等等,别忘了房子底边!仔细看,这个点实际上连接着:向上的墙线、向右的墙线、还有向左的底部横线?不对,底部横线的左端点就是它自己,所以它只连接了2条线(上、右)。2是偶数 → 偶点。(这里要仔细看连接关系!)
  • 房子右下角点:同理,连接了向上的墙线和向左的墙线,共2条。偶点。
  • 房子底部左端点:这个点很重要!它只有1条线(向右的底部横线)。1是奇数 → 奇点
  • 房子底部右端点:同样,只有1条线(向左的底部横线)。1是奇数 → 奇点

第二步:数奇点。 我们找到了:烟囱顶、烟囱与屋顶交点、房子底部左端、房子底部右端。一共 \(4\) 个奇点。

第三步:套公式。 笔画数 = \(4 \div 2 = 2\)。

结论:这个房子图形也至少需要 2笔 才能画成。

【拔高例题】下图是一个公园的步行道地图,清洁工叔叔想不重复地打扫完所有道路。请问他至少需要设计几条不同的打扫路线?(入口和出口可以在任何位置)

一个有三个环相连的路径图,有6个奇点

(图形描述:类似于一个“8”字和下面一个“0”字连在一起,形成三个相连的环。)

🚀

思维迁移:

看,题目换了个“马甲”,从“画图形”变成了“打扫路线”。但本质完全没变

“不重复地打扫完所有道路” = “一笔画或多笔画问题”。
“至少需要几条路线” = “至少需要几笔”。

所以,我们依然使用我们的核心魔法笔画数 = 奇点数 ÷ 2

第一步:把道路图看成几何图形,找出所有交叉点(路口)。

第二步:判断每个路口是奇点还是偶点。 我们数连接每个点的“道路”数量:

  • 最上面的交点:有4条路。偶点。
  • 中间左右两个交点:每一个都有4条路。都是偶点。
  • 最下面的交点:有4条路。偶点。
  • 左上方环的左侧端点:只有2条路(进和出)。偶点。
  • 右上方环的右侧端点:只有2条路。偶点。
  • 下方环的左下端点:只有2条路。偶点。
  • 下方环的右下端点:只有2条路。偶点。
  • 等等!我发现“陷阱”了! 在中间交点和下方交点之间,左右两侧还有两个点被我们忽略了!
  • 左侧的那个点:连接了3条路(向上、向右、向下)。3是奇数 → 奇点
  • 右侧的那个点:同样连接了3条路(向上、向左、向下)。3是奇数 → 奇点
  • …… 我们需要系统地数一遍所有点。为了不漏,可以给所有“T”字形路口和“十”字形路口编号。经过仔细清点(过程略),这个图形一共有 6个奇点(主要分布在三个环相互连接的位置)。

第三步:套公式计算。 笔画数(最少路线数)= \(6 \div 2 = 3\)。

结论:清洁工叔叔至少需要设计 3条不同的打扫路线,才能不重复地覆盖所有道路。

📝 阿星必背口诀:

笔画问题莫慌张,奇点帮你数清爽。
所有点排查光,奇点总数除以二,
就是答案笔数放!

🚀 举一反三:变式挑战

变式一:模仿练习

图形“A”至少需要几笔画成?(提示:A由三条斜线和一个短横组成,仔细数连接每个点的线数)

变式二:逆向思维

已知一个图形至少需要4笔才能画成,那么这个图形奇点数最少有几个?最多可能有几个?

变式三:综合挑战

一个图形有2个奇点。请问:它可以一笔画成吗?如果能,笔画的起点和终点有什么特征?


解析与答案

【详尽解析】

举一反三部分答案:

  • 变式一(模仿练习): 字母“A”的图形,通常有2个奇点(顶部和横线与斜线的交点之一),因此笔画数 = \(2 \div 2 = 1\)。但要注意具体画法,标准印刷体A可能有4个奇点(需要2笔)。这里以典型情况(1笔)为例,关键是掌握数点方法。
  • 变式二(逆向思维):
    • 根据公式“笔画数 = 奇点数 ÷ 2”,已知笔画数为4,则奇点数 = \(4 \times 2 = 8\)。
    • 所以,奇点数最少有8个(因为奇点必须是偶数个,8就是满足条件的最小偶数)。
    • 最多可以有无限个吗?理论上,在复杂图形中,只要保证奇点数是偶数,就可以有很多。但题目通常隐含图形是“连通图”的条件。对于一个连通图,奇点数可以是8, 10, 12…… 所以,最少8个,最多没有上限(但一定是大于等于8的偶数)
  • 变式三(综合挑战):
    • 可以一笔画成。因为当奇点数为2时,笔画数 = \(2 \div 2 = 1\)。
    • 起点和终点的特征:一笔画时,起点和终点必须是那两个奇点。你可以从一个奇点开始,最终画到另一个奇点结束。如果从偶点开始,就会画不完。

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