折線

多條線段首尾相接成的曲折連線

多條線段首尾依次相接組成的曲折連線。

定義


義
若干線段順首尾(另聯且端另線段)構圖形,稱()折線;折線鄰,(封)閉折線,否則,折線.折線初步類概念予確:交折線簡單折線,簡單閉折線形。形划,限,限。歸納易證:形交角線,划頂頂互疊角形,推角。且提題:
()折線整質研究:拓撲和其他結構特徵、複雜性指標、組合計數問題、合成與分拆、有關度量性質研究等;
(2)特殊折線的研究:如直角折線、等角或等邊折線、平行多邊折線、具有某種特徵的折線(短程線、遍歷折線)的存在和構造問題;
(3)圓與凸多邊形內接折線(如星形折線)的研究等。
定義二
折線是一種幾何圖形,指不全在同一直線上的幾條線段順次首尾相接組成的圖形。各線段稱為折線的邊或折線的節;折線各邊長之和稱為折線的長;各線段的端點稱為折線的頂點;相鄰兩個頂點稱為鄰頂點;不是兩條線段公共端點的兩個頂點都稱為折線的端點;兩端點重合(實際上即無端點)的折線稱為封閉折線;組成折線的所有線段都在同一平面內的折線稱為平面折線,否則稱為空間折線;凡不相鄰的兩邊不相交的折線稱為簡單折線;把一條平面簡單折線的任一條邊向兩方延長成直線,如果能使這條折線的其他各邊都在這條直線的同側,那麼這條平面折線稱為凸折線;連結非封閉折線的兩個端點的線段稱為折線的鎖線。
定義三
在同一平面上,由不在同一條直線上的幾條線段,順次首尾相接組成的圖形。折線的起點和終點稱為端點,如果一條折線的兩個端點重合,這條折線叫做封閉折線。

特徵性質


折線
折線
為了弄清折線的特徵性質,看閉折線的邊,它們的鄰邊折向有不同的情況:和 的兩鄰邊都折向異側,而 和 兩鄰邊折向同側,前者叫雙摺邊,後者叫單折邊。雙摺邊又有不同:如在 鄰邊加上向外的力,它會向右旋轉故稱右旋邊,類似地 稱為左旋邊,這種由於在頂點“拐彎”而形成的邊的折性確實是折線的特徵性質,這由如下命題即可知曉。
命題1(折線特徵性質) 閉折線如有雙摺邊則必有偶數條,左右旋邊各半且相間排列。
比如,在 處左拐,則在 處必須右拐,才能使 為雙摺邊(右旋邊)。如要生成下一條雙摺邊,又必須在某處,比如 處左拐,從而使 成為左旋邊。因此命題似乎成立,但證來頗不易,直到發現了邊的“雙標號”法才給出了證明,如稱頂點處劣角為頂角,則知有:
命題2 有雙摺邊的閉折線,頂角和不定。
由兩個命題可推出一系列重要事實,如奇數條邊的封閉折線至少有一條單折邊、多邊形為凸的充要條件是無雙摺邊,等,且一眼可看出很多折線的規律性。
而且可看出回式星形,全由單折邊構成;(b)為階式星形,全由雙摺邊構成,且知前者頂角和為,後者頂角和不確定。