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ich habe diese Übungsaufgabe:
In einem Land ist jede Stadt mit jeder anderen durch genau eine Straße verbunden, wobei alle Straßen Einbahnstraßen sind. Zeigen Sie: In diesem Land existiert eine Stadt, die von jeder anderen Stadt direkt durch eine Straße oder über den Umweg genau einer Stadt über zwei Straßen erreichbar ist.

Das erinnert mich sehr an den Eulerweg und die Graphentheorie, jedoch weiß ich nicht ob das wirklich der Fall ist und wie ich das am besten zeigen soll :r

Für ein paar Tipps wäre ich sehr dankbar.
LG :)

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"in diesem Land existiert eine Stadt"

genau eine oder mindestens eine?

Wie ich das verstanden habe - mindestens eine

Das kannst du mit vollständiger Induktion nachweisen.

@longlivernr: Brauchst Du noch eine ausführliche Antwort?

Hallo @Werner-Salomon , darüber würde ich mich sehr freuen. :)

1 Antwort

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Beste Antwort

hj2166 hat bereits den entscheidenden Hinweis gegeben. Das lässt sich über vollständige Induktion zeigen. Der Induktionsanfang ist trivial

Untitled2.png

Zwei Städte sind durch eine Einbahnstraße verbunden und die Stadt \(Z\) (wie Ziel) am Ende der Einbahnstraße existiert und ist von der Stadt \(P\) direkt erreichbar.

Beim Übergang von \(n\) auf \(n+1\) Städte liegt bereits ein Szenario vor, bei dem Städte \(P_i\) existieren, von denen man direkt zu einer Stadt \(Z\) kommt und weitere Städte \(Q_i\), deren Weg nach \(Z\) über eine Stadt \(P_i\) zu \(Z\) führt.

Untitled2a.png

Nun kommt eine weitere Stadt \(X\) hinzu, wobei zunächst zwei Fälle zu unterscheiden sind. Im ersten Fall führt die Straße (rot) von \(X\) nach \(Z\). \(X\) wird dadurch zu einer \(P\)-Stadt mit direkter Verbindung nach \(Z\) und alles ist gut.

Im zweiten Fall geht die Einbahnstraße in die Gegenrichtung, dann sind wieder zwei Fälle zu unterscheiden. Fall 2a liegt vor, wenn man von \(X\) zu mindestens einer \(P\)-Stadt fahren kann (die grüne Straße).

Untitled2b.png

Dann wird \(X\) zu einer \(Q\)-Stadt und wieder ist die Bedingung, dass es eine Stadt \(Z\) gibt, die von jeder Stadt über maximal eine Transferstadt \(P\) zu erreichen ist, erfüllt.

Im Fall 2b kann man von \(X\) aus keine \(P\)-Stadt direkt erreichen. Das heißt aber umgekehrt auch, dass von jeder(!) \(P\)-Stadt eine Einbahnstraße nach \(X\) verläuft.

Untitled2c.png

Jetzt wird \(X\) zur neuen \(Z\)-Stadt, zu der alle \(P\)-Städte eine direkte Verbindung haben. Und von allen \(Q\)-Städten aus kann \(X\) über die gleiche Transferstadt erreicht werden, über die man auch zu \(Z\) fahren kann.

Das war's. Melde Dich bitte, falls noch etwas unklar ist.

Avatar von 48 k

Vielen Dank für die tolle Erklärung, jetzt habe ich alles verstanden!

Tolle Lösung!

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