Deux problèmes de niveau bac TES Spé maths 10 décembre 2012
PROBLEME 1:
1. a. Dessinons un graphe représentant cette situation.
B | C | L | M | P | |
B | X | X | X | ||
C | X | X | X | ||
L | X | X | |||
M | X | X | X | X | |
P | X | X |
D'apès le tableau on peut considérer le graphe non orienté suivant:
b. Regardons s'il est possable de trouver un trajet qui passe une fois et une seule par toutes les rues de ce plan.
Cela revient à regarder s'il y a une chaîne eulérienne.
Pour cela donnons le tableau des degrés des sommets.
Sommets | B | C | L | M | P |
Degrés | 3 | 3 | 2 | 4 | 2 |
On voit que le nombre de sommets de degré impair est 2 et le graphe est connexe.
Ce sont les sommets B et C qui sont seulement de degrés impairs.
D'après le Th d'Euler il existe bien une chaîne eulérienne reliant B et C.
On peut considérer : B - P- M - B - C - L- M- C
c. Regardons si un distributeur qui veut passer dans toutes les rues une fois et une seule
peut partir d'un sommet pour revenir au sommet de départ.
Autrement dit regardons s'il existe un cycle eulérien.
Ce n'est possible , d'après le th d'euler, que si tous les sommets sont de degré pair.
Ce qui n'est pas le cas.
Donc .
Conclusion: NON. Quelque soit le sommet de départ choisi le distributeur ne peut pas
passer dans toutes les rues une fois et une seule pour finlement revenir au sommet de départ.
2. Indiquons le nombre de types différents de fleurs à prévoir .
Cela revient à donner le nombre chromatique λ c-à-d le nombre minimal de couleurs
pour que deux sommets adjacents ne soientt pas de la même couleur.
L'ordre du plus grand sous graphe complet est ici m = 3.
Le degré le plus élevé est : Δ = 3
Donc d'après le cours : m ≤ λ ≤ Δ + 1
c-à-d 3 ≤ λ ≤ 4
Rangeons les sommets dans l'ordre décroisssant de leur degré:
Sommets | M | B | C | L | P |
Degrés | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 |
couleurs | Rouge | Bleu | Vert | Bleu | Vert |
Conclusion: Trois couleurs suffisent. λ = 3
3. Proposons un trajet le plus court possible de D à P
pour le graphe orienté donné.
Tableau de Moore:
B | C | D | L | M | P | Sommet sélectionné ( mais pas forcément retenu ) | |
∞ | ∞ | 0 | ∞ | ∞ | ∞ | D Les sommets adjacents à D sont: B C L | |
9 D au lieu de ∞ | 5 D | IIIIII | 11 D au lieu de ∞ | ∞ | ∞ | C car 5D: le plus petit. Sommets adjcents à C : B M L | |
5 +3=8 C mieux que 9 D | IIIIII | IIIIII | 5 + 4 C mieux que 11D | 5+9 C mieux que ∞ | ∞ | B car 8 C: le plus petit . Sommets adjcents à B: M P | |
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII | IIIIII | IIIIII | 9 C ( non adjacent à B) | 8+5=13 B mieux que 14C | 8+10=18 B mieux que ∞ | M car 13 B : le plus petit. Sommets adjacents à M: P | |
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII | IIIIII | IIIIII | IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII | 13+4=17 M mieux que 18 B | P | ||
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII | IIIIII | IIIIII | IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII | IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII | |||
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII | IIIIII | IIIIII | IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII | IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII | |||
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII | IIIIII | IIIIII | IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII | IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII |
On va retenir :
P ( 17 M ) ---- M (13 B) ------- B ( 8 C) ------ C ( 5 D ) ------D(0)
Donc le trajet le plus court est de 17 mn en considérant : D ------> C -------> B -------> M --------> P
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