岛上有古老的哥尼斯堡大学、知名的大教堂，居民经常到河岸和桥上散步.在18世纪初的一天，有人突发奇想：如何才能走过这七座桥，而每座桥都只能经过一次，最后又回到原来的出发每座桥都只能经过一次，最后又回到原来的出发点？人们开始沉迷于这个问题，在桥上来来回回不知走了多少次，却始终不得其解.这就是著名的哥尼斯堡七桥问题.

二、新知探究

1．实际问题的数学表述

七桥问题引起了数学家欧拉的极大兴趣.他想：经过这么多人的努力都没有找到一次不重复走完七座桥的路径，会不会根本不存在这样的走法？

首先，欧拉想到的是列举法，就是把所有的走法都一一列出来，再一个一个验证.但是，他很快发现这样做太麻烦了，因为对七座桥的不同走法就有5000多种，并且这种方法不具有通用性.

经过反复思考，欧拉想到：岛的形状、大小，以及桥的长短、宽窄并不影响结果，重要的是陆地、桥与岛这三者之间的位置关系.不妨把图中被河隔开的4块陆地看作4个点，连接陆地的7座桥看作7条线，就得到如图的图形.实际问题中的陆地、河流和桥梁景观就不见了，七桥问题就变成能否一笔画出此图形的问题.这就是欧拉对七桥问题建立起来的数学模型.

2．数学问题的解决

欧拉注意到，如果这样的图形能一笔画成，那么除去起点和终点外，其他的点都是“经过点”.“经过点”的特征是：只要从一条线进入这个点，就要从另一条线离开这个点.有进无出，只能是终点；有出无进，只能是起点.若以某一点为端点的线有偶数条，则称该点为偶点；否则称为奇点.显然“经过点”是偶点.如果起点和终点是同一个点，那么这个点也是偶点.

一笔画定理：一个由点和线组成的图形能一笔画完，必须符合以下两个条件：

（1）图形是连在一起的，即是连通图形；

（2）图形中的奇点个数为0或2．

3．用数学结论解答原问题

在七桥问题中，四个点全是奇点，不能一笔画，即不可能一次无重复地走完七座桥.

必修一《走进数学建模》优秀教案

相关资源

教材

第一章 预备知识

1 集合

1.1 集合的概念与表示

1.2 集合的基本关系

1.3 集合的基本运算

2 常用逻辑用语

2.1 必要条件与充分条件

2.2 全称量词与存在量词

3 不等式

3.1 不等式性质

3.2 基本不等式

4 一元二次函数与一元二次不等式

4.1 一元二次函数

4.2 一元二次不等式及其解法

4.3 一元二次不等式的应用

第二章 函数

1 生活中的变量关系

2 函数

2.1 函数概念

2.2 函数的表示法

3 函数的单调性和最值

4 函数的奇偶性与简单的幂函数

4.1 函数的奇偶性

4.2 简单幂函数的图像和性质

第三章 指数运算与指数函数

1 指数幂的拓展

2 指数幂的运算性质

3 指数函数

3.1 指数函数的概念

3.2 指数函数的图像和性质

第四章 对数运算和对数函数

1 对数的概念

2 对数的运算

2.1 对数的运算性质

2.2 换底公式

3 对数函数

3.1 对数函数的概念

3.2 对数函数y=log2 x的图像和性质

3.3 对数函数y=loga x的图像和性质

4 指数函数、幂函数、对数函数增长的比较

5 信息技术支持的函数研究

第五章 函数应用

1 方程解的存在性及方程的近似解

1.1 利用函数性质判定方程解的存在性

1.2 利用二分法求方程的近似解

2 实际问题中的函数模型

2.1 实际问题的函数刻画

2.2 用函数模型解决实际问题

第六章 统计

1 获取数据的途径

1.1 直接获取与间接获取数据

1.2 普查和抽查

1.3 总体和样本

2 抽样的基本方法

2.1 简单随机抽样

2.2 分层随机抽样

3 用样本估计总体分布

3.1 从频数到频率

3.2 频率分布直方图

4 用样本估计总体数字特征

4.1 样本的数字特征

4.2 分层随机抽样的均值与方差

4.3 百分位数

第七章 概率

1 随机现象与随机事件

1.1 随机现象

1.2 样本空间

1.3 随机事件

1.4 随机事件的运算

2 古典概型

2.1 古典概型

2.2 古典概型的应用

3 频率与概率

4 事件的独立性

第八章 数学建模活动（一）

1 走进数学建模

2 数学建模的主要步骤

教材

第一章预备知识

1 集合

1.1 集合的概念与表示

1.2 集合的基本关系

1.3 集合的基本运算

2 常用逻辑用语

2.1 必要条件与充分条件

2.2 全称量词与存在量词

3 不等式

3.1 不等式性质

3.2 基本不等式

4 一元二次函数与一元二次不等式

4.1 一元二次函数

4.2 一元二次不等式及其解法

4.3 一元二次不等式的应用

第二章函数

1 生活中的变量关系

2 函数

2.1 函数概念

2.2 函数的表示法

3 函数的单调性和最值

4 函数的奇偶性与简单的幂函数

4.1 函数的奇偶性

4.2 简单幂函数的图像和性质

第三章指数运算与指数函数

1 指数幂的拓展

2 指数幂的运算性质

3 指数函数

3.1 指数函数的概念

3.2 指数函数的图像和性质

第四章对数运算和对数函数

1 对数的概念

2 对数的运算

2.1 对数的运算性质

2.2 换底公式

3 对数函数

3.1 对数函数的概念

3.2 对数函数y=log2 x的图像和性质

3.3 对数函数y=loga x的图像和性质

4 指数函数、幂函数、对数函数增长的比较

5 信息技术支持的函数研究

第五章函数应用

1 方程解的存在性及方程的近似解

1.1 利用函数性质判定方程解的存在性

1.2 利用二分法求方程的近似解

2 实际问题中的函数模型

2.1 实际问题的函数刻画

2.2 用函数模型解决实际问题

第六章统计

1 获取数据的途径

1.1 直接获取与间接获取数据

1.2 普查和抽查

1.3 总体和样本

2 抽样的基本方法

2.1 简单随机抽样

2.2 分层随机抽样

3 用样本估计总体分布

3.1 从频数到频率

3.2 频率分布直方图

4 用样本估计总体数字特征

4.1 样本的数字特征

4.2 分层随机抽样的均值与方差

4.3 百分位数

第七章概率

1 随机现象与随机事件

1.1 随机现象

1.2 样本空间

1.3 随机事件

1.4 随机事件的运算

2 古典概型

2.1 古典概型

2.2 古典概型的应用

3 频率与概率

4 事件的独立性

第八章数学建模活动（一）

1 走进数学建模

2 数学建模的主要步骤

3 数学建模活动的主要过程

考点