Тема 10 · Вероятность и статистика

Пути, циклы и эйлеров обход

Цепи и циклы, эйлеров путь, ориентированные графы, деревья. 100 заданий на отработку.

0
Решено
0
Правильно
0%
Точность

Простыми словами

Можно ли нарисовать «конверт», не отрывая карандаша от бумаги и не проводя линию дважды? Это задача об эйлеровом пути: пройти по всем рёбрам графа ровно по одному разу. Ответ даёт простое правило про степени вершин.

Цепь (путь) — последовательность рёбер, где каждое следующее начинается там, где закончилось предыдущее.
Цикл — замкнутая цепь без повторения рёбер: начало и конец совпадают.

Граф-цикл

Если вершин соединены «по кругу», получается цикл из вершин.

7 вершин, 7 рёбер 33442 нечётных вершин: 2 www.reknow.ru
Слева — цикл: у каждой вершины степень 2. Справа — степени вершин «конверта»

В цикле из вершин ровно рёбер, и степень каждой вершины равна 2.

Цикл из 7 вершин: рёбер 7, степень каждой вершины 2 (сумма степеней ✓).

Эйлеров путь и цикл

Эйлеров путь проходит по каждому ребру ровно один раз. Если он ещё и возвращается в начальную вершину — это эйлеров цикл.

Для связного графа считаем вершины нечётной степени:

• нечётных вершин — есть эйлеров цикл (начать можно где угодно);
• нечётные вершины — есть эйлеров путь, он начинается в одной нечётной вершине и кончается в другой;
• больше двух — обойти все рёбра по одному разу нельзя.

Можно ли нарисовать «конверт» одним росчерком?

  1. Степени: 3, 3, 4, 4, 2.
  2. Нечётных вершин две (нижние) — эйлеров путь есть.
  3. Начинать нужно в нижней вершине, закончим в другой нижней.

Почему так: проходя через вершину, мы «входим и выходим» — тратим 2 ребра. Нечётное число рёбер может остаться только у начала и конца пути.

Задача о семи мостах Кёнигсберга: обойти город, пройдя по каждому мосту один раз. Л. Эйлер в 1736 году показал, что это невозможно: в соответствующем графе все четыре вершины нечётные.

Деревья и ориентированные графы

Дерево — связный граф без циклов.

В дереве с вершинами ровно ребро, а путь между любыми двумя вершинами единственный. Удалите любое ребро — дерево распадётся на две части.

В дереве 12 вершин. Сколько рёбер? .

Ориентированный граф — граф, у рёбер которого есть направление (стрелки), как улицы с односторонним движением. Двигаться по ребру можно только по стрелке.

Не путайте: в цикле рёбер столько же, сколько вершин (), а в дереве — на одно меньше ().

Ещё задачи о графах

  • Полный граф («каждая вершина соединена с каждой»): степень каждой вершины , рёбер ; при — 3 ребра, при степени по 4.
  • Дерево: в дереве с вершинами не меньше двух висячих вершин (степени 1). Если к дереву добавить одно ребро, появится ровно один цикл; если из цикла удалить одно ребро, получится дерево (цепь). Связный граф с 7 вершинами и 6 рёбрами — дерево, циклов нет; связный граф с 3 вершинами и 3 рёбрами — один цикл. Дерево из 4 вершин в виде цепи превращается в цикл добавлением одного ребра.
  • Пути по циклу: между двумя вершинами цикла ровно два пути без повторов рёбер — по часовой стрелке и против; к соседней вершине по часовой стрелке — одно ребро. Самый длинный путь без повторов рёбер в цикле из 7 вершин — 7 рёбер (весь цикл); обойти все 8 рёбер цикла и вернуться — 8 рёбер.
  • Не в любом связном графе есть эйлеров цикл; если все степени чётны — есть (а значит, и эйлеров путь). При ровно двух нечётных вершинах эйлеров путь есть, но цикла нет.
Серия: 0
Учителю

Готовые работы по теме

Собраны заранее — одним нажатием: распечатать с ключом, раздать ученикам ссылкой или QR-кодом, поменять настройки. Номер набора постоянный: по этой ссылке всегда та же работа.

Самостоятельная

10 заданий · 2 варианта · с ключом

РаспечататьРаздать ссылкойИзменить

Контрольная

15 заданий · онлайн, 40 минут

РаспечататьРаздать ссылкойИзменить

Диагностика перед темой

8 заданий · 15 минут

РаспечататьРаздать ссылкойИзменить

теория этой темы, 8 заданий по подтемам и ключ — файлом DOCX, который можно править под себя.

Учителю о теме

Что проверяется

  • Пути, циклы и эйлеров обход

Учебники курса

  • И. Р. Высоцкий, И. В. Ященко «Математика. Вероятность и статистика. 7–9 классы»

Содержание

На бумаге — не больше 25: дальше лист перестаёт быть работой на урок. Онлайн — до 40.

Не нравится задание в собранном листе — нажмите «заменить» под ним: вместо него встанет другое из той же подтемы.

Варианты

Разные задания при одинаковом наборе тем и одинаковом числе заданий.

Прохождение онлайн

Имя ученика никуда не отправляется: он вводит только номер по списку, а таблицу «номер → фамилия» видите только вы.

Оценка
Печать

Собранный лист можно скачать файлом Word — кнопка «Скачать DOCX» над листом: задания, место под решение и ключ, всё редактируется.

Печатается над каждым вариантом. Хранится только в этом браузере, в ссылку не попадает.

По одному и тому же номеру собирается та же работа — ссылку можно сохранить и вернуться к ней позже.