Ответ:
Решение Задания 1:
1. Построение неориентированного графа по матрице инцидентности:
Вершины графа — это столбцы матрицы, ребра — строки.
Вершины: \(v_1, v_2, v_3, v_4, v_5, v_6, v_7, v_8, v_9, v_{10}\)
Ребра:
- \(p_1\): соединяет \(v_1\) и \(v_3\), \(v_1\) и \(v_9\)
- \(p_2\): соединяет \(v_2\) и \(v_4\), \(v_2\) и \(v_8\)
- \(p_3\): соединяет \(v_1\) и \(v_5\)
- \(p_4\): соединяет \(v_3\) и \(v_6\), \(v_3\) и \(v_7\)
- \(p_5\): соединяет \(v_4\) и \(v_8\), \(v_4\) и \(v_9\)
- \(p_6\): соединяет \(v_5\) и \(v_6\), \(v_5\) и \(v_{10}\)
2. Ориентирование графа в направлении возрастания номеров вершин:
Для каждого ребра \(p_i\), если оно соединяет вершины \(v_a\) и \(v_b\), где \(a < b\), направление будет от \(v_a\) к \(v_b\). Если \(a > b\), направление будет от \(v_b\) к \(v_a\).
- \(p_1\): \(v_1 → v_3\), \(v_1 → v_9\)
- \(p_2\): \(v_2 → v_4\), \(v_2 → v_8\)
- \(p_3\): \(v_1 → v_5\)
- \(p_4\): \(v_3 → v_6\), \(v_3 → v_7\)
- \(p_5\): \(v_4 → v_8\), \(v_4 → v_9\)
- \(p_6\): \(v_5 → v_6\), \(v_5 → v_{10}\)
3. Матрицы смежности и инцидентности для ориентированного графа:
Матрица смежности (ориентированная):
| x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | x6 | x7 | x8 | x9 | x10 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| x1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| x2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| x3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| x4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| x5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| x6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| x7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| x8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| x9 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| x10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Матрица инцидентности (ориентированная):
| x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | x6 | x7 | x8 | x9 | x10 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| p1 | 1 | 0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| p2 | 0 | 1 | 0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| p3 | -1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| p4 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| p5 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 | 0 |
| p6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
