Тема . Графы и турниры

Индукция в графах и теорема Турана

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела графы и турниры
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#73380

В стране n  городов. Между каждыми двумя из них проложена либо автомобильная, либо железная дорога. Турист хочет объехать страну, побывав в каждом городе ровно один раз, и вернуться в город, с которого он начинал путешествие. Докажите, что турист может выбрать город, с которого он начнет путешествие, и маршрут так, что ему придётся поменять вид транспорта не более одного раза.

Источники: Всеросс., 2003, ЗЭ, 9.1(см. math.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Переформулируем задачу на языке графов. Нам дан полный граф с вершинами, рёбра которого покрашены в два цвета. Требуется доказать, что мы можем выделить в этом графе цикл, проходящий через все вершины, состоящий не более чем из двух одноцветных частей.

Подсказка 2

Понятно, что делать переход нужно от n+1 до n. Как «внедрить» в путь новую вершину после её удаления?

Подсказка 3

Внедрить её в путь в случае одноцветного пути несложно. А что делать с участком пути другого цвета?

Показать доказательство

Переформулируем задачу на языке графов. Нам дан полный граф с n  вершинами, рёбра которого покрашены в два цвета. Требуется доказать, что мы можем выделить в этом графе цикл, проходящий через все вершины, состоящий не более чем из двух одноцветных частей. Доказательство проведём по индукции.

База. Для полного графа с тремя вершинами утверждение очевидно.

Шаг индукции. Рассмотрим полный граф с n +1  вершиной. Удалим из рассмотрения одну вершину M  с выходящими из неё ребрами. Для оставшегося графа с n  вершинами по предположению индукции существует цикл, проходящий через все вершины, состоящий не более чем из двух одноцветных частей. Возможны два случая.

1)  Все рёбра цикла окрашены в один цвет. Занумеруем вершины цикла по порядку A1,A2,...,An.  Тогда, удалив ребро A1A2  и соединив вершину M  с вершинами A1  и A2,  мы получим цикл, состоящий не более чем из двух одноцветных частей.

2) Не все рёбра цикла окрашены в один цвет. Пусть в цикле есть две одноцветные части: A1A2...Am  (красная) и AmAm+1 ...A1  (синяя). Посмотрим на цвет ребра AmM.  Если это ребро красное, то цикл A1A2...AmMAm+1 ...A1  — искомый, если же оно синее, то искомым будет цикл A1A2...Am−1MAm  ...A1.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!