17A. Плоские графы
Листок девятого класса
Скачать PDF Скачать TeX Макросы коллег
·

1 ★
Вовочка вырезал из волейбольной сетки кусок (см. рисунок) и, когда на него начали ругаться, заявил, что это материал для занятий теорией графов: узлы сетки --- это вершины, а соединяющие их верёвочки --- рёбра. Чтобы продемонстрировать свои знания, Вовочка заявил, что в этом графе рёбер на 45 больше, чем вершин. Не ошибается ли Вовочка?
◦
2 ★
Справа нарисован план квартиры мечты Наталии Павловны. Она состоит из квадратных комнат, между каждыми двумя соседними из которых есть запертая дверь. Какое наименьшее число дверей нужно открыть, чтобы кот, отдыхающий в одной из комнат, мог гулять по всей квартире?
◦
3 ★
Ниже изображены правильные многогранники. Но, с другой стороны, это графы. а) Нарисуйте эти графы на плоскости так, чтобы их рёбра не пересекались. б) Посчитайте для каждого из них число вершин, рёбер и граней и вычислите В-Р$+$Г.
◦◦
·
Плоским графом будем называть нарисованный на плоскости граф, рёбра не пересекаются.
·
Гранями плоского графа называются куски, на которые его рёбра разбивают плоскость, Например, у плоского графа, изображённого справа вверху 46 граней. (Согласны?)
·
Планарным графом называется граф, который можно изобразить на плоскости в виде плоского графа. Можно сказать, что планарный граф изоморфен некоторому плоскому графу.
4 ★
а) В связном графе В$= 10$, из каждой вершины выходит 3 ребра. Найдите Р. б) В плоском графе все 10 граней --- треугольники. Найдите Р.
◦◦
5 ★
Шесть человек встали в круг. Оказалось, что каждый знаком с обоими своими соседями, а также с человеком, стоящим напротив него. Является граф знакомств этой компании планарным?
◦
6 ★
У Наталии Павловны есть игра <<Туми иши>> из 16 многогранников. Как вы думаете: а) для каждого ли из них соответствующий граф вершин и рёбер является планарным? б) чего у каждого из этих многогранников больше: рёбер, вершин или граней?
◦◦
·
Формула Эйлера. В любом плоском графе с В вершинами, Р рёбрами и Г гранями выполняется равенство В$-$Р$+$Г$=2$.
·

7 ★
Справа нарисованы дачные участки, разделённые 18 заборами. На каждом заборе между двумя участками сидит мальчишка. Рассмотрим два графа:\\ Граф (1): вершины --- это столбы (выделенные жирными точками), рёбра --- соединяющие их заборы.\\ Граф (2): вершины --- участки, а ребром соединены соседние участки. а) Изобразите второй граф. Является ли он планарным? б) Как связаны между собой вершины, рёбра и грани двух этих графов и как связаны их количества?
◦◦
·
Граф (2) из задачи \framebox{7} называется двойственным к плоскому графу (1).
8 ★
Нарисуйте двойственные графы для а) всех деревьев с четырьмя вершинами; б) цикла с пятью вершинами; в) любых двух правильных многогранников.
◦◦◦
9 ★
Футбольный мяч сшит из 32 лоскутков: белых шестиугольников и чёрных пятиугольников. Каждый чёрный лоскут граничит только с белыми, а каждый белый --- с тремя чёрными и тремя белыми. Сколько лоскутков белого цвета?
◦