10класс

Страница 65 номер 104, ГДЗ по математике за 10 и 11 класс к учебнику Высоцкого. Вероятность и статистика базовый и углубленный уровни

Глава II. Элементы теории графов. §13. Эйлерова характеристика. Страница 65. Номер 104
Задание / условие:

На рисунке 66 изображён плоский граф. На сколько областей он делит плоскость? Запишите степени всех областей.

Рисунок 66:
Рисунок 66
Решение:

Вершины на рисунке не подписаны, поэтому обозначим их сами: в верхнем ряду слева направо \(A\), \(B\), \(C\), \(D\); в нижнем ряду под ними соответственно \(F\), \(G\), \(H\), \(I\); правее всех, на середине высоты, — вершина \(E\).

В графе 9 вершин и 15 рёбер: \(AB\), \(AF\), \(BG\), \(FG\), \(BF\), изогнутое ребро \(AC\), проведённое над вершиной \(B\), \(CD\), \(CH\), \(DI\), \(GH\), \(HI\), \(CI\), \(DE\), \(EI\) и изогнутое ребро \(HE\), проведённое под вершиной \(I\).

Граф связный и плоский, поэтому \(v - e + f = 2\) и \[f = 2 - v + e = 2 - 9 + 15 = 8.\]

- Треугольник \(A\), \(B\), \(F\) ограничен рёбрами \(AB\), \(BF\), \(FA\) — степень 3.
- Треугольник \(B\), \(F\), \(G\) ограничен рёбрами \(BF\), \(FG\), \(GB\) — степень 3.
- Область под ребром \(AC\) ограничена самим этим ребром и ломаной из рёбер \(CH\), \(HG\), \(GB\), \(BA\) — степень 5.
- Треугольник \(C\), \(D\), \(I\) ограничен рёбрами \(CD\), \(DI\), \(IC\) — степень 3.
- Треугольник \(C\), \(H\), \(I\) ограничен рёбрами \(CH\), \(HI\), \(IC\) — степень 3.
- Треугольник \(D\), \(E\), \(I\) ограничен рёбрами \(DE\), \(EI\), \(ID\) — степень 3.
- Область между вершинами \(H\), \(I\), \(E\) ограничена рёбрами \(HI\), \(IE\), \(EH\) — степень 3.
- Внешняя область обходится по рёбрам \(AC\), \(CD\), \(DE\), \(EH\), \(HG\), \(GF\), \(FA\) — степень 7.

Проверка: \(3 + 3 + 5 + 3 + 3 + 3 + 3 + 7 = 30 = 2 \cdot 15\).

Ответ: граф делит плоскость на 8 областей; степени семи конечных областей равны 3, 3, 5, 3, 3, 3, 3, степень внешней области равна 7.

Задание / условие:

На рисунке 66 изображён плоский граф. На сколько областей он делит плоскость? Запишите степени всех областей.

Рисунок 66:
Рисунок 66
Решение:

Вершины на рисунке не подписаны, поэтому обозначим их сами: в верхнем ряду слева направо \(A\), \(B\), \(C\), \(D\); в нижнем ряду под ними соответственно \(F\), \(G\), \(H\), \(I\); правее всех, на середине высоты, — вершина \(E\).

В графе 9 вершин и 15 рёбер: \(AB\), \(AF\), \(BG\), \(FG\), \(BF\), изогнутое ребро \(AC\), проведённое над вершиной \(B\), \(CD\), \(CH\), \(DI\), \(GH\), \(HI\), \(CI\), \(DE\), \(EI\) и изогнутое ребро \(HE\), проведённое под вершиной \(I\).

Граф связный и плоский, поэтому число областей находится по формуле Эйлера \(v - e + f = 2\): \[f = 2 - v + e = 2 - 9 + 15 = 8.\]

Выпишем границу каждой области.

- Треугольник с вершинами \(A\), \(B\), \(F\) ограничен рёбрами \(AB\), \(BF\), \(FA\) — степень 3.
- Треугольник с вершинами \(B\), \(F\), \(G\) ограничен рёбрами \(BF\), \(FG\), \(GB\) — степень 3.
- Область под ребром \(AC\) ограничена самим этим ребром и ломаной из рёбер \(CH\), \(HG\), \(GB\), \(BA\) — всего 5 рёбер, степень 5.
- Треугольник с вершинами \(C\), \(D\), \(I\) ограничен рёбрами \(CD\), \(DI\), \(IC\) — степень 3.
- Треугольник с вершинами \(C\), \(H\), \(I\) ограничен рёбрами \(CH\), \(HI\), \(IC\) — степень 3.
- Треугольник с вершинами \(D\), \(E\), \(I\) ограничен рёбрами \(DE\), \(EI\), \(ID\) — степень 3.
- Область между вершинами \(H\), \(I\), \(E\) ограничена рёбрами \(HI\), \(IE\) и \(EH\) — степень 3.
- Внешняя область обходится по рёбрам \(AC\), \(CD\), \(DE\), \(EH\), \(HG\), \(GF\), \(FA\) — всего 7 рёбер, степень 7.

Проверка: сумма степеней областей равна \(3 + 3 + 5 + 3 + 3 + 3 + 3 + 7 = 30\), и это ровно удвоенное число рёбер \(2 \cdot 15 = 30\).

Ответ: граф делит плоскость на 8 областей; степени семи конечных областей равны 3, 3, 5, 3, 3, 3, 3, степень внешней области равна 7.

Решение подготовила Ольга Васильева, учитель математики первой категории
Сообщить об ошибке

Не получилось открыть форму обратной связи.
Напишите нам: admin@pomogalka.me