🇫🇷 FranceMaths ExpertesThéorie des graphes
CH 06Graphes⭐ Option · 3h/sem · Coef. 2

Théorie des graphes

Vocabulaire (sommets, arêtes, degrés), graphes orientés/non orientés, chaînes eulériennes (Euler), matrice d'adjacence, graphes probabilistes.

⬡ Graphes et théorème d'Euler
Graphe — vocabulaire
Définition
Graphe G=(V,E) : V : ensemble de sommets (ordre n=|V|) E : ensemble d'arêtes (m=|E|) DEGRÉ d(v) : nombre d'arêtes incidentes à v Graphe connexe : tout sommet accessible depuis tout autre GRAPHE ORIENTÉ (digraphe) : Arcs (u,v) : de u vers v (u→v) Demi-degré entrant d⁺(v) et sortant d⁻(v)
Théorème des poignées de mains
Théorème
Σᵥ d(v) = 2|E| (Somme des degrés = 2 × nombre d'arêtes) COROLLAIRE : Le nombre de sommets de degré impair est pair. DÉMONSTRATION : Chaque arête contribue 1 à d(u) et 1 à d(v) → contribue exactement 2 à Σd(v) → Σd(v) = 2|E| ✓
Théorème d'Euler (chaînes et circuits)
Théorème
CHAÎNE EULÉRIENNE (traverse chaque arête une fois) : ↔ G connexe ET exactement 0 ou 2 sommets de degré impair CIRCUIT EULÉRIEN (chaîne eulérienne fermée) : ↔ G connexe ET tous sommets de degré pair Si 2 sommets impairs : ce sont les extrémités obligatoires Si 0 sommet impair : tout sommet peut être le départ
Problème des 7 ponts de Königsberg (Euler, 1736) : premier problème de théorie des graphes.
Exercices
EX-GR1FacileDegrés et Euler

Graphe K₄ (complet à 4 sommets). Degrés, Σd, nombre d'arêtes. Circuit eulérien ?

🧮 Résoudre avec IA
EX-GR2IntermédiaireCondition eulérienne

Graphe avec sommets {A,B,C,D,E} et arêtes AB,AC,BC,BD,CD,DE,EA. Circuit eulérien possible ?

🧮 Résoudre avec IA
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