真题实例 以真题验证考点
1.如下图所示的运输网络,点间连线上的数字表示两地距离(也可是运费、时间等),要求从v1至v10的路线最短为( )。
运输网络示意图
A.25 B.26
C.27 D.28
深度解析 C。采取全枚举法解题。本题的解题思路是要列举出所有可能发生的方案和结果,再对它们一一进行比较,得出最优方案。
从图示可以得出,v1到v10的路程可以分为4个阶段。运用乘法原理,所有不同的路线数为
。分别算出各条路线的距离,最后进行比较,可知最优路线是v1→v2→v5→v8→v10,最短距离是27。因此,选择C选项。
若采用所谓的“局部最优路径”法,即从v1出发,并不顾及全线是否最短,只是选择当前最短途径,“逢近便走”,错误地以为局部最优会导致整体最优,在这种想法指导下,所取决策必是v1→v2→v5→v9→v10,全程长度是30。显然,这种方法的结果常是错误的。大家一定要注意各段决策之间的相互联动关系。
通常,最短路线问题是以“平面内连接两点的线中,直线段最短”为原则引申出来的,如果研究问题的限制条件允许已知的两点在同一平面内,那么所求的最短路线是线段;如果它们位于凸多面体的不同平面上,而允许走的路程限于凸多面体表面,那么所求的最短路线是折线段;如果它们位于圆柱和圆锥面上,那么所求的最短路线是曲线段;但不管是上述哪种情况,它们都有一个共同点:当研究曲面仅限于可展开为平面的曲面时,例如圆柱面、圆锥面和棱柱面等,将它们展开在一个平面上,两点间的最短路线则是连接两点的直线段。(https://www.daowen.com)
总之,在求最短路线时,我们一般先用“对称”的方法化成两点之间的最短距离问题,而两点之间直线段最短,从而找到所需的最短路线。像这样将一个问题转变为一个和它等价的问题,再设法解决,是数学中一种常用的重要思想方法。
2.某社区道路如下图所示,社区民警早上9点整从A处的办公室出发,以每分钟50米的速度对社区内每一条道路进行巡查(要求完整走过整个社区内的每一段道路),问他最早什么时候能完成任务返回办公室?( )
视频解析
A.9:54 B.9:50
C.9:47 D.10:00
深度解析 A。要想让该民警最早返回A处的办公室,则他应尽量少走重复的路。如图所示,图形共有4个奇点(E、F、G、M),从任一奇点出发,至少要2笔画成。现从A点出发,A点不是奇点,至少要3笔,路线如下:(1)A→N→B→H→G→N→H→C→M→F→G,首先走完ABCMN这一块的所有线条,且没有重复走;(2)G→F→M→D→E→F,这次走完GMDEF这一块的所有线条,与上一步重复走了GF+FM这两条线;(3)F→E→A,这次走完回到了A处,与上一步重复走了EF这一条线。所以,总共走了所有的线条+GF+FM+EF=AB+BC+CD+DA+EF+GH+NM+NH+GM+EF=(150+200)×6+
+200+150=2700(米),所用时间为2700÷50=54(分钟),即最早9:54返回办公室。因此,选择A选项。
3.一个长7厘米、宽5厘米、高3厘米的长方体盒子。一只瓢虫从盒子的任意一个顶点,爬到与设定点在同一体对角线的另一个顶点,则所有情形的爬行路线的最小值是( )。
深度解析 D。把纸盒由立体展为平面,则瓢虫从一个顶点走向同一体对角线的最短距离为
。因此,选择D选项。