ViewWiki

שיעור 1 מתוך 4

צמתים וקשתות.

כ־20 דקות · 5 שאלות תרגול

מעיר לגרף: צמתים, קשתות ודרגה, למה סכום הדרגות הוא תמיד פעמיים מספר הקשתות, ומה קורה לדרגות כשמוסיפים גשר.

שלב 1 מתוך 5 · מעיר לגרף

שלב 1 מתוך 5

מעיר לגרף

העיר קניגסברג, היום קלינינגרד, נבנתה על נהר הפרגל, שמתפצל סביב אי. ארבעה חלקי יבשה, A עד D, ושבעה גשרים ביניהם. כשלאונרד אוילר חשב על העיר ב־1736, הוא הבין שהצורה של היבשות והאורך של הגשרים לא משנים דבר: חשוב רק מה מחובר למה.

תמונה כזאת נקראת גרף: צמתים (היבשות) וקשתות (הגשרים) שמחברות זוגות של צמתים. הדרגה של צומת היא מספר הקשתות שנוגעות בו. גרפים מתארים כמעט כל רשת: רשתות חברתיות, כבישים, אתרי אינטרנט ונתבים. נבאו, ואז מבט פנימה יכווץ את העיר לגרף.

לשאלה

שלב 2 מתוך 5

דרגות

כל צומת בגרף מסומן בדרגה שלו. כשמחברים את כל הדרגות, כל קשת נספרת פעם אחת בכל קצה שלה.

לשאלה

שלב 3 מתוך 5

לחיצות ידיים

מכאן יוצאת עובדה מפתיעה, למת לחיצות הידיים: במסיבה, מספר האנשים שלחצו מספר אי־זוגי של ידיים הוא תמיד זוגי. סכום הדרגות זוגי, ולכן הצמתים האי־זוגיים באים בזוגות.

לשאלה

שלב 4 מתוך 5

גשר חדש

בסצנה אפשר להסיר גשרים או להוסיף שניים חדשים. כל גשר נוגע בשתי יבשות, ולכן משנה שתי דרגות.

לשאלה

שלב 5 מתוך 5

לספור לאחור

הקשר בין דרגות לקשתות עובד בשני הכיוונים. בגרף של חמישה גשרים, למשל, אפשר לספור את הגשרים, אבל אפשר גם לחבר את הדרגות ולחלק בשתיים.

לשאלה

סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

ארבע היבשות של קניגסברג יהיו צמתים, ושבעת הגשרים קשתות. הדרגה של צומת היא מספר הקשתות שנוגעות בו. מה הדרגה של האי A?

לניסוי

תרגול · חשבו

חברו את הדרגות של כל ארבעת הצמתים. מה הסכום?

לניסוי

תרגול · בחרו

האם יכול להיות גרף שיש בו בדיוק צומת אחד בעל דרגה אי־זוגית?

לניסוי

תרגול · הגיעו למטרה

שנו את מספר הגשרים עד שלגדה הצפונית B תהיה דרגה 44⁠, ולחצו על בדיקה.

לניסוי

תרגול · חשבו

בגרף של ארבעה צמתים הדרגות הן 33⁠, 33⁠, 22⁠ ו־22⁠. כמה קשתות יש בו?