Назад
Задача

Дано n точек,  n > 4.  Докажите, что можно соединить их стрелками так, чтобы из каждой точки в любую другую можно было попасть, пройдя либо по одной стрелке, либо по двум (каждые две точки можно соединить стрелкой только в одном направлении; идти по стрелке можно только в указанном на ней направлении).

Решение

  Индукция по n. База. При  n = 5  требуемый граф представлен на рис. слева.

  Шаг индукции. Рассмотрим  n + 1  точку. Пусть n из них уже соединены – получился граф с n вершинами. Можно считать, что каждые две из этих n точек соединены стрелкой: иначе проведём все недостающие стрелки (направив их в любую сторону), условие тем более будет выполняться. Обозначим (n+1)-ю точку через C и рассмотрим два случая.

  1)nчётно. Разобьёмnточек на пары. Пусть  {Ak, Bk}  – одна из пар  (1 ≤k ≤ n/2)  и изAkидёт стрелка вBk. Тогда проведём изCстрелку вAkи изBkпроведём стрелку вC(рис. в центре). Так проделаем для каждой пары. Новый граф с  n+ 1  вершиной построен. ПустьX, Y– две любые различные его вершины.   Если иXиYне совпадают сC, то изXвYможно пройти (не более чем за два «хода») по индукционному предположению.   ПустьXилиYсовпадает сC. Тогда другая из этих точек (YилиX) входит в какую-то пару из тех, на которые мы разбили первыеnточек. Таким образом,XиY– это какие-то две из трёх точек, изображенных на центральном рисунке. Глядя на этот рисунок, легко перебрать все возможные варианты и убедиться, что требование выполняется.   2)nнечётно. Выберем любую вершинуA1. Она соединена стрелками со всеми остальными вершинами:A2, ...,An. ИзA1выходят не менее чем две стрелки или вA1входят не менее чем две стрелки (так как  n> 4).   Пусть изA1выходят не менее чем две стрелки (второй случай аналогичен) – в вершиныA2,A3. Остальные вершины разобьем на пары. Теперь соединим стрелками новую вершину с тройкойA1,A2,A3– как показано на рис. справа, а со всеми парами – как показано на рис. в центре. Как и в случае а), легко доказать, что полученный граф удовлетворяет условию задачи.
Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет