Физтех 2024, 9 класс, задача 6
( баллов) На острове расположено несколько деревень. Между некоторыми деревнями проложены дороги. Известно, что из любой деревни в любую другую можно добраться, причём по единственному маршруту. Также известно, что есть четыре деревни, из которых выходят , , и дорог соответственно, а из остальных деревень выходит ровно по одной дороге. Сколько деревень может быть на острове?
Ответ. .
Решение. Сформулируем задачу на языке графов. Имеется дерево, у которого есть четыре вершины со степенями , , и , а остальные вершины - висячие (степени ). Требуется найти количество вершин в этом дереве.
Пусть - количество висячих вершин. Найдем количество рёбер. С одной стороны, оно равно половине от суммы степеней вершин, то есть . С другой стороны, количество рёбер в дереве на меньше количества вершин. Так как вершин , то рёбер .
Получаем уравнение , откуда находим, что . Значит, в дереве вершин.