ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 66699
Темы:    [ Раскраски ]
[ Четность и нечетность ]
[ Обход графов ]
[ Степень вершины ]
Сложность: 4-
Классы: 8,9,10,11
В корзину
Прислать комментарий

Условие

В каждой вершине выпуклого многогранника сходятся три грани. Каждая грань покрашена в красный, жёлтый или синий цвет.
Докажите, что число вершин, в которых сходятся грани трёх разных цветов, чётно.


Решение 1

Посмотрим на трёхцветную вершину. Из неё выходит ровно одно красно-жёлтое (принадлежащее красной и жёлтой грани) ребро. Пойдём по нему. В другом его конце сходятся красная и жёлтая грани. Если третья грань синяя, то это трёхцветная вершина, из которой не выходит других красно-жёлтых рёбер. Иначе из этой вершины выходит ещё ровно одно красно-жёлтое ребро. Пойдём по нему. Так, ходя по красно-жёлтым рёбрам, мы упрёмся в итоге в трёхцветную вершину, поскольку в пройденные вершины вернуться не можем. Таким образом, трёхцветные вершины разбиваются на пары – концы красно-жёлтых путей.


Решение 2

Покажем, что при перекрашивании граней чётность количества трёхцветных вершин не меняется. Это решит задачу, поскольку так мы можем сделать весь многогранник одноцветным, для которого утверждение задачи очевидно. Пусть какую-то красную грань мы перекрасили в жёлтый цвет. Смежные ей грани образуют цикл. Каждой паре соседних граней в нём соответствует одна вершина – общая с перекрашенной гранью. Заметим, что вершина поменяет свою трёхцветность (с "да" на "нет", или наоборот) тогда и только тогда, когда она соответствует паре граней синяя-несиняя. Ясно, что таких пар чётное число, что и завершает доказательство.


Решение 3

Рассмотрим граф многогранника и удалим в нём все одноцветные рёбра. Тогда степени трёхцветных вершин станут равны 3, двуцветных – 2, одноцветных – 0. По лемме о рукопожатиях в графе чётное число нечётных вершин, то есть трёхцветных.

Замечания

5 баллов

Источники и прецеденты использования

олимпиада
Название Турнир городов
номер/год
Номер 39
Дата 2017/18
неизвестно
Вариант весенний тур, базовый вариант, 10-11 классы
задача
Номер 5

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .