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这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了

 霃楓 2016-09-13

话说,几百年前,为抵御外敌,有4个村子围着一个弯弯曲曲的湖建在了一起。如下图所示:

这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了已知,图中的A点属于湖内,但是B点却是未知,只有一些轮廓,毕竟几百年过去了。

现在,发生了土地纠纷,如果确定B点属于湖内,那么B点所在的区域就属于北寨村的,如果B点属于湖外,那么那么B点所在的区域就属于南寨村的。

现在的问题是,B点到底属于湖内还是湖外?

对于这种问题,我们应该怎么做?

这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了上图,我们一眼就能看出B点是湖内还是湖外。

这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了上图中的红点,我们也能轻易确定,它属于闭合曲线的外围。

这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了

但是……面对上图这种情况,我们又该怎么弄呢?

把房子撬开,看看下面的轮廓,一是代价巨大,二是,这么弄不一定可行,几百年了,地基下的轮廓已经消失了。

怎么办?

咱们可以先找找规律。

这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了上图中,红点属于闭合曲线外,3个五角星属于闭合曲线内。它们之间有什么关系?

这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了分别连线,你会发现其中的一个规律:红点与第一个五角星的连线,其与曲线相交1次;红点与另外两个五角星的连线,它们都与曲线相交3次。

注意,1和3都是奇数。

这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了上图,1个红点和4个绿点都属于闭合曲线外围,看看它们之间的连线,你会发现这样一个规律:

红点与绿点的连线,它们与曲线相交的次数分别为2或者4,而2和4都是偶数。

到这里,我们可总结出这样的规律:

一、闭合曲线,如果两个点都在曲线外,则它们的连线与曲线相交偶数次,同理,如果两个点都在曲线内,则它们的连线与曲线也是相交偶数次。(这里,零也被看作是偶数)

二、闭合曲线,如果两个点,一个在曲线内,一个在曲线外,则它们连线与曲线相交奇数次。

这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了知道这个规律后,上图这道题就很容易做了,A、B两点连线与曲线相交4次,为偶数。所以,A点属于湖内,那么B点也属于湖内。

这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了实际上,原来的闭合曲线是上图这样的。此题来自美国数学家马丁·加德纳其中的一本书。

上文提到的规律属于“拓扑学”中的“若尔当曲线定理”。提出者为一个法国数学家卡米尔·若尔当。

这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了图为卡米尔·若尔当(1838年1月5日-1922年1月22日)

若尔当曲线定理不止是对类似上面的问题有用,对一些复杂的闭合曲线更管用。

这道题几乎无解,但使用这个定律后小学生都会了上图中的红点,属于闭合曲线的外部还是外部?

显然,如果你目不转睛,十分钟后就能找出来,但是,如果你使用若尔当曲线定理,在图外随便一个地方画一个点,连接红点,看看相交几次就知道了,过程只需要30秒。

当然,还有比这更复杂得多的闭合曲线,此时,这个定律就更有用了。

那么,头条的网友们,上图中的那个红点,到底是属于闭合曲线的内部还是外部?

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