В посёлке 5 домов. Можно ли связать их дорожками так, чтобы любые два дома были связаны одной дорожкой и при этом никакие две дорожки не пересекались? Иными словами, является ли граф К5 пленарным?
от

1 Ответ

Дано:

Количество домов (вершин) V = 5.

Количество рёбер E = C(5, 2) = 10 (каждая пара домов соединена дорожкой).

Найти:

Является ли граф K5 пленарным (можно ли его нарисовать так, чтобы дорожки не пересекались)?

Решение:

1. Граф K5 — полный граф на 5 вершинах, который имеет 10 рёбер.

2. Согласно теореме о плоских графах, граф можно нарисовать на плоскости без пересечений, если V - E + F = 2 и F ≥ 1.

3. Для полного графа K5:

   - V = 5.
   - E = 10.

4. Подставим в уравнение Эйлера:

5 - 10 + F = 2.

5. Упрощаем уравнение:

F - 5 = 2.

6. Переносим -5 в правую часть:

F = 7.

7. Теперь, проверим условия: для плоского графа максимальное количество рёбер E в зависимости от вершин V должно удовлетворять неравенству E ≤ 3V - 6.

8. Подставим значения:

10 ≤ 3(5) - 6.

9. Упрощаем:

10 ≤ 15 - 6.

10. Получаем:

10 ≤ 9 (неверно).

Ответ:
Граф K5 не является пленарным.
от