[PDF] Exercices de théorie des graphes Année académique 2020 ? 2021





Previous PDF Next PDF



ce2-exercices-solides.pdf

Les polyèdres : 2 -5 -6 -7 -8. Les non polyèdres. 1 -3 -4. Complète le tableau. Solide. Nombre de faces. Nombre de sommets. Nombre d'arêtes pavé.



Classement des polyèdres : Exercices supplémentaires

Pyramide régulière. Polyèdre régulier. Nombre de faces planes. Nombre de sommets. Nombre d'arêtes. Nom précis : Colorie les cases adéquates puis complète.



Prénom : ………………………………………

Nombre de faces. Nombre d'arêtes. Nombre de sommets. ? Exercice 3 : Écris le nom de chaque solide. Espace et géométrie : Les solides.



FICHE 3 : VOCABULAIRE DES SOLIDES ( FACE SOMMET

http://cours2math.free.fr/explorer/6EME/11_LES%20SOLIDES/c11_f3_les%20solides_6.pdf



Nom : ……………………

Solide. Nombre de faces. Nombre de sommets. Nombre d'arêtes Complète le solide en dessinant les arêtes cachées en pointillé. Qui suis-je ? J'ai 6 faces ...



Compétence 20 : Reconnaître décrire et nommer les solides droits

Repassez en vert les arêtes de chaque solide : Exercice 3 : Pour chaque solide hachurer de deux couleurs différentes deux faces différentes : Arête. Sommet.



1 2 3 4 5 6 face carrée sommet arête arête sommet face

Réponse : le cube possède 6 faces carrées des arêtes (les traits en relief) et Exercices 1 et 2 à observer: Voici un cube et un pavé droit que l'on a ...



PARALLÉLÉPIPÈDE ET CUBE I. Le parallélépipède rectangle ou

Exercices conseillés. Exercices conseillés x face x sommet arêtes cachées. Le parallélépipède possède 12 arêtes 6 faces (des rectangles) et 8 sommets.



F53: RECONNAÎTRE MANIPULER ET CONSTRUIRE DES

Un pavé droit (ou parallélépipède rectangle) est un solide qui a 6 faces rectangulaires 8 sommets et 12 arêtes. par le sommet. EXERCICES.



Exercices de théorie des graphes Année académique 2020 ? 2021

graphe ligne L(G) comme le graphe ayant m sommets v1



VOCABULAIRE DES SOLIDES FACE SOMMET ARÊTE) EXERCICE 1 4

FICHE 3 : VOCABULAIRE DES SOLIDES ( FACE SOMMET ARÊTE) EXERCICE 1 Pour chacun de ces 12 solides : Compter le nombre de ses faces Compter le nombre de ses arêtes Compter le nombre de ses sommets Dire s’il s’agit d’un pavé droit



CM2 Leçon Les solides - ac-versaillesfr

3/ Il faut connaître le vocabulaire particulier pour décrire un solide : face arête sommet Faces Arête Sommet 4/ Pour décrire un solide il faut donner : son nombre de faces ; son nombre de sommets ; son nombre d’arêtes ; la forme de chaque face ASTUCE ! Pour trouver le nombre d’arêtes d’un polyèdre utilise la formule :



CHAPITRE 12 SOLIDES ET VOLUMES

fiche d'exercices Solides et volumes Page 257 Exercice 1 Faire la liste des faces des arêtes et des sommets des pavés suivants : Exercice 2 La figure ci-contre représente un parallélépipède rectangle 1 Nommer deux faces contenant l'arête [AB] 2 Nommer trois arêtes contenant le sommet C 3 Nommer deux arêtes parallèles 4

Quelle est la différence entre une arête et un sommet d'un solide?

Une arête correspond à la ligne d'intersection de deux faces d'un solide. Un sommet d'un solide est une extrémité formée par la rencontre de deux arêtes ou plus. Une face est une surface plane ou courbe qui est délimitée par des arêtes. On distingue les différents solides selon leur forme et les figures qui les composent.

Quelle est la différence entre un sommet et une face?

Un sommet d'un solide est une extrémité formée par la rencontre de deux arêtes ou plus. Une face est une surface plane ou courbe qui est délimitée par des arêtes. On distingue les différents solides selon leur forme et les figures qui les composent. Le tableau suivant résume les différentes catégories de solides.

Comment calculer le caractère quantitatif des sommets et des arêtes?

Puisque cette relation est basée sur le caractère quantitatif des sommets, des arêtes et des faces, on peut la résumer par cette formule :? S +F ?2 = A S + F ? 2 = A

Quelle est la différence entre une face et une arête ?

Les faces sont plates et les arêtes sont sans "matière". Aussi il va être important de définir cette propriété de manière à ce que l'imprimante puisse savoir quelle quantité de matière associer à la surface. Dans Blender, cela passera par le modificateur Solidify pour les faces, ou Skin pour les arêtes.

Exercices de théorie des graphes

Année académique20202021

Par convention, tous les graphes de ces notes sont supposés finis.

Manipulations de base

Exercice 1.Il existe quatre groupes sanguins :

-ABpour les personnes ayant des antigènesAetB, -Apour les personnes ayant des antigènesAmais pas d"antigènesB, -Bpour les personnes ayant des antigènesBmais pas d"antigènesA, -Opour les personnes n"ayant ni d"antigènesAni d"antigènesB.

Il existe également deux rhésus sanguins :

- positif (+), - négatif (). On admet que les seuls interdits biologiques pour recevoir du sang sont les suivants : - recevoir du sang possédant un antigène dont on est dépourvu, - recevoir du sang ayant un rhésus positif si on est rhésus négatif. a) Tracer le graphe orienté dontfAB+;AB;A+;A;B+;B;O+;Ogest l"ensemble des som-

mets et dont les arcs désignent les possibilités de donner du sang sans violer les interdits biologiques.

b) Donner le demi-degré sortantd+(v)et le demi-degré entrantd(v)de chaque noeudv. c) Donner l"ensemble des successeurssucc(v)et l"ensemble des prédécesseurspred(v)de chaque noeudv.

Exercice 2.Un fermier se promène avec trois êtres vivants : un loup, une chèvre et une salade.

Il doit traverser une rivière mais il ne peut le faire qu"avec au plus un seul des trois à la fois. De

plus, le fermier ne peut quitter une rive en y laissant la chèvre, sauf si celle-ci y reste seule (sinon,

en l"absence du fermier, la chèvre mangerait la salade ou serait mangée par le loup). À l"aide d"un

graphe non orienté et simple, expliquer comment le fermier peut s"y prendre pour se retrouver sur l"autre rive en le moins de traversées possible. Exercice 3.Lors d"une réception dans laquelle il y a au moins deux personnes, toutes les person-

nes qui se connaissent se sont serrées la main. Montrer qu"il existe deux personnes qui ont serré

la main au même nombre de personnes.

Exercice 4.À une réception,ncouples sont invités (n1). Certains invités se serrent la main,

mais personne ne sert la main à son conjoint. L"un des invités, nomméI, demande à chaque

autre personne combien de poignées de main elle a données. Il obtient2n1réponses différentes.

Combien la femme de monsieurIa-t-elle donné de poignées de main ? Combien monsieurIa-t-il donné de poignées de main ?

Exercice 5.

a) Construire le graphe biparti completK2;3et compter son nombre d"arêtes. b) Combien le graphe biparti completKm;npossède-t-il d"arêtes ? (m;n1) c) Construire le graphe triparti completK2;3;2et compter son nombre d"arêtes. d) Combien le graphe triparti completKl;m;n;possède-t-il d"arêtes ? (l;m;n1) Exercice 6.Prouver que les graphes non orientés suivants n"existent pas.

a) Un graphe simple qui est3-régulier (c"est-à-dire dont chaque noeud est de degré3) et qui possède

exactement7noeuds.(Juin 2007, question 0a) b) Un graphe ayant un nombre impair de noeuds, tous de degré impair.(Juin 2006, question 1a) 1 2 c) Un graphe simple ayant 8 noeuds et 29 arêtes.(Juin 2006, question 1b) Exercice 7.Pour chacun des graphes simples non orientés suivants, donner un exemple d"existence ou prouver l"inexistence. a) Un graphe biparti 3-régulier de 8 noeuds. b) Un graphe biparti 4-régulier de 11 noeuds.

Exercice 8.

a) Existe-t-il un groupe de11personnes tel que chaque membre du groupe connaisse exactement

3autres personnes de ce groupe ?

b) Même question mais avec un groupe de8personnes (et chaque membre du groupe connaît exactement3autres membres du groupe).

Pour les deux points précédents, en cas de réponse affirmative, représenter un graphe illustrant la

situation. Le graphe obtenu est-il toujours connexe ?(Août 2015, question 1) Exercice 9.SoitGun graphe simple non orienté possédantmarêtese1;:::;em. On définit le graphe ligneL(G)comme le graphe ayantmsommetsv1;:::;vmet l"arêtefvi;vjgappartient à

L(G)si et seulement si les arêteseietejdeGsont adjacentes (i.e., ont une extrémité commune).

a) Représenter le graphe ligne du graphe completK4, du graphe biparti completK2;3et d"un cycle à 6 sommets. b) Donner une expression pour le nombre d"arêtes deL(G)en fonction des degrés des sommets deG. c) Montrer que siGest un graphe simplek-régulier (i.e., chaque sommet est de degrék), alors

L(G)est(2k2)-régulier.

(Août 2015, question 3) Exercice 10.Untournoiest un graphe simple et orientéG= (V;E)tel que pour toute paire fu;vgde sommets distincts, exactement l"un des deux arcs(u;v)ou(v;u)appartient àE. Un tournoi esttransitifsi, pour tous sommetsu;v;w, si(u;v)2Eet(v;w)2E, alors(u;w)2E. Unroid"un tournoi est sommetrà partir duquel on peut atteindre tout autre sommet deVpar un chemin de longueur au plus2. (1) Donner un exemple de tournoi transitif et un exemple de tournoi non transitif, tous deux avec4sommets. Dans chaque cas, exhiber un roi du tournoi. (2) Soit vun sommet d"un tournoiG= (V;E). Comparerd+(v) +d(v)et#V. (3) Démon trerq u"untournoi est transitif si et seulemen ts"il est sans cycle. (4) Démon trerqu"un tournoi p ossèdeau moins un roi (indice : considérer un sommet rde demi-degré sortant maximum et les ensembles succ(r)et pred(r)). (Janvier 2016, question 1) Exercice 11.SoitGun graphe simple ayantnsommets etn1arêtes qui n"est pas un arbre. (On suppose qu"un sommet isolé est un arbre "trivial".) (a)

Prouv erque Gn"est pas connexe

(b) Prouv eque Gpossède une composante qui est un arbre. (c) Prouv erque Gpossède une composante qui n"est pas un arbre. (d) Prouv erque si G p ossèdeexactemen tdeux c omposantesconnexes, alors celle qui n"est pas un arbre possède exactement un cycle. (Janvier 2017, question 1) Exercice 12.Unmatching parfaitd"un graphe simple (non-orienté)G= (V;E)est un sous- ensembleMEtel que tout sommet deVest l"extrémité d"exactement une arête deM. 3 (a) Mon trerq ueKnpossède un matching parfait si et seulement sinest pair. (b) Com biende matc hingsparfaits distincts p eut-ontrouv erdans le graphe biparti complet K 3;3? (c) Prouv erqu"un arbre Aa un matching parfait si et seulement si, pour chaque sommetv deA, le grapheAvpossède une seule composante connexe ayant un nombre impair de sommets. (d) On considère un jeu en tredeux joueurs A et B. On donne un graphe simple connexe G. Le joueur A débute la partie en choisissant un sommet. Les deux joueurs jouent alternativement en choisissant un sommet non choisi précédemment avec la contrainte de choisir un sommet voisin du dernier sommet sélectionné par l"autre joueur (autrement dit, A et B construisent ensemble un chemin). Le premier joueur incapable de jouer (il n"y a plus de sommet valide disponible) perd la partie. Montrer que siGa un matching parfait, alors B dispose d"une stratégie gagnante (quels que soient les sommets choisis par A, B pourra toujours gagner). (Août 2017, question 1) Exercice 13.SoitG= (V;E)un graphe non orienté et non connexe. Montrer que son complé- mentaire, le grapheG= (V;(VV)nE)est connexe. Que peut-on dire de diam(G)? Exercice 14.Soitkun nombre entier strictement positif. SoitGun graphe simple, non orienté, connexe, fini et d"au moins deux noeuds. On suppose que dans chaque triplet de noeuds deG, on

peut toujours choisir deux noeuds dont la distance est inférieure ou égale àk. Prouver qu"il est

possible de colorier les noeuds deGavec deux couleurs, rouge et bleu, de manière à ce que les deux

conditions suivantes soient satisfaites simultanément : la distance en tredeux noeud srouges est toujours inférieure ou égale à 2k, la distance en tredeux noeud sbleus est toujo ursinférieure ou égale à 2k.

Exercice 15.On considère un graphe simple non orienté de 7 noeuds, tous de degré supérieur ou

égal à 3.

a) Prouver que ce graphe est connexe. b) Prouver que ce graphe n"a pas ses sept noeuds de degré exactement 3. Exercice 16.Par définition, le rayon rad(G)d"un grapheG= (V;E)non orienté connexe non vide est rad(G) = min a2Vmaxb2Vd(a;b):

a) Montrer que tout graphe non orienté connexe non videGvérifie les inégalités suivantes :

rad(G)diam(G)2rad(G): b) Pour quelles valeurs den1existe-t-il un graphe non orienté connexe qui possèdennoeuds et dont le diamètre vaut exactement le rayon ? c) Pour quelles valeurs den1existe-t-il un graphe non orienté connexe qui possèdennoeuds et dont le diamètre vaut le double du rayon ? Exercice 17.SoitG= (V;E)un graphe non orienté connexe non vide. Soitk= maxx2Vdeg(x).

Prouver l"implication

k3)#V graphe ci-dessous les sommets B, C, D, F, T, N par lesquels ils peuvent choisir de passer. Une arête

entre deux sommets coïncide avec l"existence d"un chemin entre les deux sommets. Les distances en kilomètres entre chaque sommet sont indiquées sur le graphe. S"ils se trouvent au sommet B et souhaitent se rendre au sommet N, pouvez-vous leur indiquer un chemin dans le graphe qui

minimise la distance du trajet?Exercice 21.Une agence de voyages organise différentes excursions dans une région du monde

et propose la visite de sites incontournables, nommés A, B, C, D, E et F. Ces excursions sont

résumées sur le graphe ci-dessous dont les sommets désignent les sites, les arêtes représentent les

routes pouvant être empruntées pour relier deux sites et le poids des arêtes désigne le temps de

transport en heures entre chaque site. Un touriste désire aller du site A au site F en limitant au

maximum les temps de transport.

a) En utilisant un algorithme, déterminer la plus courte chaîne reliant le sommet A au sommet F.

b) En déduire le temps de transport minimal pour aller du site A au site F.Exercice 22.Appliquer l"algorithme de Dijkstra permettant d"obtenir un chemin de poids min-

imal du sommet1vers les autres sommets du graphe. On considérera les itérations successives de l"algorithme en fournissant les valeurs des variablesT(v)etC(v)pour chaque sommetv6= 1 (poids actuel et chemin réalisé pour le sommetv). 5 (Août 2016, question 1) Exercice 23.Appliquer l"algorithme de Dijkstra (en rappelant la signification des variables util- isées) au graphe ci-dessous pour obtenir des chemins de poids minimal du sommet0vers les autres sommets.(Août 2017, question 3) Exercice 24.On considère les quinze dominosfi;jgoùietjsont des entiers vérifiant0< i <

j <7. Est-il possible de juxtaposer ces dominos sur une ligne en respectant la règle principale de

tout bon jeu de dominos qui se respecte ? Si oui, dessiner un exemple. Si non, expliquer pourquoi.

Exercice 25.

a) Parmi les trois graphes non orientés suivants, lesquels sont eulériens ?

b) Parmi ceux qui ne le sont pas, lesquels possèdent néanmoins un chemin eulérien ? Déterminer

le nombre de chemins eulériens de chacun d"entre eux. 6 Exercice 26.Prouver qu"il n"existe pas de 1-grapheG= (V;E)non orienté, non-connexe, de

2006 noeuds, qui est eulérien et dont le complémentaireG= (V;(VV)nE)est également eulérien.

(Juin 2006, question 1c) Exercice 27.On considère un 1-grapheG= (V;E)non orienté non connexe possédantnnoeuds, nétant un entier au moins égal à 3. On suppose que chaque composante connexe deGest un graphe eulérien. Pour quelles valeurs denle grapheG= (V;(VV)nE)est-il eulérien ? Exercice 28.Trouver toutes les valeurs entières dea;b;ctelles que0< abcet que le graphe triparti completKa;b;cpossède un chemin eulérien mais pas de circuit eulérien. Exercice 29.Trouver les composantes simplement connexes et fortement connexes du graphe

orienté suivant.Exercice 30.Prouver qu"il n"existe pas de grapheGnon orienté connexe possédant une et une

seule arête de coupureeet tel qu"une composante connexe du sous-grapheG fegpossède au moins une arête de coupure.(Juin 2006, question 1d) Exercice 31.On considère un graphe non orienté connexeG= (V;E), deux noeudsaetb, et une partieSdeVnfa;bgséparantaetb. Montrer qu"aucun sous-ensemble propre deSne sépare 7 aetbsi et seulement si tout point deSpossède un voisin dans la composante connexe deGS à laquelleaappartient et un voisin dans la composante connexe deGSà laquellebappartient. Exercice 32.On considère un graphe non orienté connexeG= (V;E), deux noeudsaetb, et une partieSdeVnfa;bgséparantaetb. On noteCala composante connexe deadansGSetCbla composante connexe debdansGS. On considère une autre partieS0deVnfa;bgséparantaet b. On noteC0aetC0bles composantes connexes respectivement deaet debdansGS0. Montrer que les ensemblesXetYdéfinis par

X= (S\C0a)[(S\S0)[(S0\Ca)

Y= (S\C0b)[(S\S0)[(S0\Cb)

séparent a et b. Exercice 33.Construire un graphe simple, non orienté et3-régulier possédant une arête de coupure. Déterminer le nombre minimum de sommets qu"un tel graphe possède (justifier votre réponse). (Janvier 2015, question 1) Définition.Deux graphes non orientésG1= (V1;E1)etG2= (V2;E2)sontisomorphess"il existe (au moins) une bijectionf:V1!V2telle quefx;yg 2E1, ff(x);f(y)g 2E2. Exercice 34.Montrer que sur tout ensemble de graphes, la relation binaireG1est isomorphe àG2 est une relation d"équivalence. Exercice 35.Regrouper par classe d"isomorphie les huit graphes non orientés suivants. 8

Exercice 36.Trouver tous les graphes simples non orientés eulériens de 5 noeuds, à isomorphisme

près. Exercice 37.Déterminer, à isomorphisme près, tous les graphes non orientés : a) ayant 4 noeuds, tous de degré 1, b) ayant 5 noeuds, tous de degré 2, c) complets et dont le nombre d"arêtes est un multiple du nombre de noeuds, d) bipartis complets ayant exactement12arêtes.

Exercice 38.

a) Combien le graphe non orienté ci-dessous possède-t-il de sous-graphes connexes non orientés ?

b) Combien le graphe non orienté ci-dessous possède-t-il de sous-graphes connexes non orientés, à

isomorphisme près ?Exercice 39. a) Trouver tous les arbres ayant exactement 6 noeuds, à isomorphisme près. 9 b) Trouver tous les arbres ayant exactement 7 noeuds, à isomorphisme près. c) Trouver tous les arbres ayant exactement 8 noeuds, à isomorphisme près. Exercice 40.Soitnun entier supérieur ou égal à 4. a) Trouver combien d"arbres dennoeuds sont de diamètre égal à 2, à isomorphisme près. b) Trouver combien d"arbres dennoeuds sont de diamètre égal à 3, à isomorphisme près. Exercice 41.Soientketndes entiers strictement positifs. Trouver le nombre d"arêtes et la somme des degrés des noeuds d"une forêt dekarbres etnnoeuds. Exercice 42.Trouver tous les arbres dont le complémentaire n"est pas connexe.

Exercice 43.Trouver le nombre de sous-arbres couvrants du graphe non orienté ci-dessous.Exercice 44.SoitG= (V;E)un arbre de diamètrek1.

a) Prouver qu"il existe deux noeudsuetvtels que deg(u) =deg(v) = 1et qued(u;v) =k. b) Prouver que rad(G) =k2 .(Interro 22/03/2007) Exercice 45.On considère un arbre fini non orientéGet deux de ses sous-arbresAetBayant au moins un sommet commun. Le sous-graphe(A\B)deG, constitué des noeuds communs et des arêtes communes deAet deB, est-il nécessairement un arbre?(Août 2009, question 2) Exercice 46.Soientdun nombre entier strictement positif etGl"ensemble des graphes (finis) non

orientés connexes de diamètred(on travaille à isomorphisme près). Déterminer la valeur suivante

max G2Gminfdiam(T) : Test un arbre de recouvrement de Gg: Exercice 47.Construire deux arbres non isomorphes ayant chacun12sommets dont3exactement sont de degré3et un unique sommet de degré2. (Août 2016, question 3) Exercice 48.Sachant queh:f1;2;3;4;5g ! f1;2;3;4;5gest un automorphisme sur le graphe

orienté dessiné ci-dessous, décrire explicitementh. Il est nécessaire de décrire toutes les solutions

possibles. 10

Exercice 49.Trouver le nombre d"automorphismes de chacun des trois graphes suivants.Exercice 50.Soientmetndeux entiers strictement supérieurs à 2. On nommeGetHdeux

graphes non orientés en forme de polygone de respectivementmetncôtés. Pour quelles valeurs demet denexiste-t-il un homomorphisme du grapheGsur le grapheH?

Exercice 51.Dessiner trois graphes simples non orientés deux à deux non isomorphes qui possè-

dent chacun exactement 20 automorphismes.(Juin 2008, question 1) Exercice 52.Décrire un graphe fini simple orienté ayant exactement 2009 automorphismes. a) Avec le nombre d"arcs que vous voulez. b) Avec au plus 90 arcs. c) Avec au plus 62 arcs. Exercice 53.Pour quelles valeurs du nombre entier naturelnexiste-t-il un graphe simple orienté ayant exactementnautomorphismes ? Même question dans le cas de graphes non orientés. Exercice 54.Trouver la fermeture du graphe non orienté suivant. 11 Exercice 55.Quel est le nombre maximum d"arêtes que peut posséder un graphe simple non

orienté non complet mais égal à sa fermeture ? La réponse sera donnée en fonction du nombre de

noeuds du graphe. Exercice 56.Pour chacun des graphes simples non orientés suivants, donner un exemple d"existence ou prouver l"inexistence. a) Un graphe eulérien et non hamiltonien. b) Un graphe hamiltonien d"au moins 3 noeuds et avec une arête de coupure. Exercice 57.Démontrer que le graphe biparti completKm;nest hamiltonien si et seulement si m=n. (Août 2016, question 2)

Exercice 58.Trente et un étudiants désirent se réunir une fois par jour autour d"une table ronde.

Aucun d"entre eux n"accepte d"avoir le même voisin plus d"une fois. Combien de jours au maxi- mum peuvent-ils se réunir ?(Juin 2008, question 2)

Exercice 59.On considère le graphe qui est simple, orienté, qui a exactement 12 noeuds notés

v

0;v1;v2;:::;v11et qui est tel qu"il existe un arc partant du noeudviet arrivant au noeudvjsi et

seulement siji+ 3 (mod 12)ouji+ 4 (mod 12). (a) Prouver que ce graphe est fortement connexe. (b) Ce graphe est-il eulérien ?

(c) Quel est le noeud à partir duquel il est nécessaire d"emprunter le plus d"arcs pour atteindre le

noeudv0? (d) Prouver que ce graphe n"est pas hamiltonien. (Juin 2007, question 1)

Exercice 60.On considère un graphe simple, orienté, de 30 noeuds notésv0;v1;v2;:::;v29et tel

qu"il existe un arc partant du noeudviet arrivant au noeudvjsi et seulement si il existek2 f6;15g tel queji+k(mod 30). On noteGce graphe etHsa composante fortement connexe à laquelle le noeudv0appartient. (a) Montrer que le grapheGpossède trois composantes fortement connexes. (b) Le grapheHest-il eulérien ? (c) Le grapheHest-il hamiltonien ? (d) Calculer la valeur du diamètre du grapheH. (e) Combien le grapheHpossède-t-il d"automorphismes ? (Août 2008, question 1)

Exercice 61.Soitnun entier supérieur ou égal à 3. Quel est, en fonction den, le nombre maxi-

mum d"arêtes que peut avoir un graphe simple non orienté non hamiltonien dennoeuds ? Justifier.

Exercice 62.SoitG= (V;E)un graphe simple non orienté connexe tel que#V3. NotonsG le graphe complémentaire deG. Prouver que siGn"a pas de sous-graphe triangulaire, alorsGa 12 un chemin hamiltonien. Exercice 63.Lesquels des quatre graphes suivants sont hamiltoniens ? (a)(b) (c) Il s"agit du graphe non orienté dont l"ensemble des noeuds estf0;1;2g3et pour lequel le noeudx= (x1;x2;x3)et le noeudy= (y1;y2;y3)sont reliés par une arête si et seulement si deux des trois nombresjx1y1j,jx2y2jetjx3y3jsont nuls et que le troisième vaut 1. (d) Il s"agit du graphe de Petersen. 13

Etude algébrique

Exercice 64.En respectant la numérotation des sommets, écrire la matrice d"adjacence des deux

multi-graphes suivants, le premier étant non orienté, et le second étant orienté.Exercice 65.Prouver qu"il n"existe pas de graphe simple non orienté dont la matrice d"adjacence

(pour une numérotation quelconque des noeuds) possède une ligne qui n"est la transposée d"aucune

de ses colonnes.(Juin 2007, question 0b)

Exercice 66.

a) Écrire la matrice d"adjacence d"un graphe non orienté en forme de carré (pour une numérotation

quelconque de ses noeuds) et trouver son polynôme caractéristique. b) Écrire la matrice d"adjacence du grapheKn(pour une numérotation quelconque de ses noeuds) et trouver son polynôme caractéristique. Exercice 67.Trouver le plus directement possible le polynôme caractéristique du graphe non

orienté suivant.Exercice 68.À isomorphisme près, trouver tous les graphes simples non orientés ayant un

polynôme caractéristique de la forme4+a24+boùaetbsont des nombres entiers. Exercice 69.Prouver qu"il n"existe pas de graphe simple non orienté connexe ayant un polynôme caractéristique de la forme66443+a2+b+coùa,betcsont des nombres entiers. Exercice 70.On considère un graphe simple non orienté non complet ayant un polynôme carac- téristique de la forme7+x5+a4+b3+c2+d+eoùa,b,c,d,eetxsont des nombres entiers. Quelles valeurs extrêmesxpeut-il atteindre ? 14 Exercice 71.On considère le grapheK3. On noteAetBdeux de ses noeuds (distincts). Trouver, au moyen de la matrice d"adjacence du graphe, le nombre de chemins de longueurnpartant du noeudAet arrivant au noeudB. Exercice 72.Trouver, au moyen de sa matrice d"adjacence, le nombre de chemins fermés de longueurkdu graphe completKn. Exercice 73.On considère le graphe biparti completK3;3. a) Prouver que0est une valeur propre de multiplicité4de ce graphe. b) Prouver que3est la plus grande valeur propre de ce graphe. c) Prouver que3est une valeur propre de ce graphe. d) Prouver que si les valeurs propres de ce graphe sont1;2;3;4;5;6, alors le nombre de chemins fermés de longueurn(n1)partant d"un sommet donné de ce graphe est(n1+n2+ n3+n4+n5+n6)=6. e) Déterminer exactement le nombre de chemins ouverts de longueur8partant d"un sommet donné de ce graphe.

Suggestion : De simples arguments théoriques peuvent suffire et éviter des calculs aux points a,b,c.

Rappel : Un chemin(v0;v1;:::;vn)de longueurn(n1)est fermé siv0=vnet ouvert si v

06=vn.

(Juin 2006, question 2)

Exercice 74.

a) Trouver le nombre de chemins de longueur 8 du graphe simple non orienté triparti complet K

2;2;2.

b) Trouver le nombre de chemins fermés de longueurn(n1) du graphe simple non orienté triparti completK2;2;2. Exercice 75.On considère le graphe non orienté biparti completKa;boùaetbsont deux nom- bres entiers strictement positifs. a) Combien existe-t-il d"automorphisme(s) sur ce graphe ? b) Si on note1;2;:::;a+bles valeurs propres de ce graphe, prouver qu"il possède exactement n1+n2++na+bchemins fermés de longueurn(n1). c) Prouver que0est une valeur propre de ce graphe sia+b >2, et déterminer sa multiplicité. d) Déterminer le nombre de chemins fermés de longueur 1 et le nombre de chemins fermés de longueur 2 de ce graphe, puis les dernières valeurs propres de ce graphe. Exercice 76.Soitnun entier strictement positif. On considère le graphe simple non orienté triparti completKn;n;n. On noteAla matrice d"adjacence de ce graphe (pour une numérotation quelconque de ses sommets).

a) Que vaut la somme des multiplicités algébriques des valeurs propres non nulles de la matriceA?

b) Calculer la somme des(3n)valeurs propres de la matriceA. c) Calculer la somme des carrés des(3n)valeurs propres de la matriceA. d) Calculer la somme des cubes des(3n)valeurs propres de la matriceA. e) Déterminer toutes les valeurs propres de la matriceA.

L"ordre des réponses aux points (a), (b), (c), (d), (e) est libre. Obtenir la réponse du point (e)

rend les autres points très faciles à traiter, mais il est probablement globalement plus simple de

déduire la réponse du point (e) à partir des réponses des quatre autres points. (août 2008, question 2) Exercice 77.Soitnun paramètre entier strictement positif, en fonction duquel les réponses doivent être discutées. SoitC2nun ensemble denarêtes, deux à deux sans sommet com- mun, du graphe non orienté completK2n. SoitGnle graphe défini, à isomorphisme près, par 15 G n=K2nC2n. a) Combien le grapheGnpossède-t-il d"automorphismes ? Combien de composantes connexes le grapheGnpossède-t-il? Est-il eulérien? Est-il hamiltonien? b) Trouver les valeurs propres du grapheGnavec leur multiplicité. Exercice 78.Soitnun paramètre entier strictement positif, en fonction duquel les réponses

doivent être discutées. SoitC3nl"ensemble des arêtes densous-graphes triangulaires disjoints du

graphe non orienté completK3n. SoitGnle graphe défini parGn=K3nC3n.quotesdbs_dbs15.pdfusesText_21
[PDF] qu'est ce qu'une arête en géométrie

[PDF] solide 8 faces 12 sommets 18 aretes

[PDF] parallélépipède non rectangle

[PDF] face courbe définition

[PDF] pyramide base carrée

[PDF] pyramide régulière ? base triangulaire

[PDF] pyramide régulière définition

[PDF] diagramme ishikawa définition

[PDF] exemple d'application du diagramme ishikawa

[PDF] diagramme d'ishikawa exercice corrigé pdf

[PDF] méthode des 5 pourquoi pdf

[PDF] exercice corrigé diagramme cause-effet

[PDF] diagramme cause effet pdf

[PDF] diagramme ishikawa exercice corrigé pdf

[PDF] diagramme cause effet word