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El grafo de Königsberg: vértices, aristas y grado

📄 teoria matematica 🎓 primaria · 6° Primaria México 🇲🇽 MX 🗣 Español
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Página 88 de Múltiples lenguajes.   Libro de Educación Primaria Grado 6°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Grafo de Königsberg: imposible (4 vértices impares: grados 5, 3, 3, 3). ¡A jugar!: se pueden trazar las figuras 1, 3 y 4; la figura 2 (cuadrado con diagonales) no se puede.

📚 theory matematica ⭐⭐⭐ Dificultad 3/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 88

Múltiples lenguajes. Libro de Educación Primaria Grado 6° Ciclo Escolar 2025 - 2026

1
Ejercicio 1

(¡Inténtalo!)

Enunciado: Trata de dibujar el grafo de los puentes de Königsberg sin levantar el lápiz del papel y sin volver a pasar por ninguna línea.

  1. Cuento el grado de cada vértice (número de aristas que inciden en él): el vértice 4 tiene grado 5 y los vértices 1, 2 y 3 tienen grado 3.
  2. Hay 4 vértices de grado impar, es decir, más de dos.
  3. Por el criterio de Euler, con más de dos vértices de grado impar no existe un camino que use todas las aristas sin repetir ninguna.
Respuesta

Es imposible dibujar el grafo de Königsberg de un solo trazo; por eso nadie podía cruzar los siete puentes exactamente una vez.

2
Ejercicio 2

(¡A jugar!)

Enunciado: ¿Cuál de las figuras se puede dibujar sin levantar el lápiz del papel y sin pasar dos veces por la misma línea?

Aplico el criterio de Euler a cada figura: es posible si tiene solo dos vértices de grado impar o ninguno.

a
Parte 2.a

Primera figura (triángulo dividido en 4 triángulos pequeños)

  1. Grados: los 3 vértices de las esquinas tienen grado 2 y los 3 vértices medios tienen grado 4.
  2. Todos los grados son pares: hay 0 vértices impares.
Respuesta

Sí se puede; se empieza en cualquier punto y se regresa a él.

b
Parte 2.b

Segunda figura (cuadrado con sus dos diagonales)

  1. Cada esquina del cuadrado toca 2 lados y 1 diagonal, así que sus 4 vértices tienen grado 3.
  2. Hay 4 vértices impares, más de dos.
Respuesta

No se puede dibujar de un solo trazo.

c
Parte 2.c

Tercera figura (casita: cuadrado con diagonales y techo triangular)

  1. Grados: el vértice superior tiene grado 2; los dos vértices del hombro tienen grado 4; las dos esquinas inferiores tienen grado 3 (impar).
  2. Hay exactamente 2 vértices de grado impar.
Respuesta

Sí se puede, pero empezando el trazo en una esquina inferior y terminando en la otra.

d
Parte 2.d

Cuarta figura (rombo alargado con rombo interior y cruces)

  1. Grados: los vértices de arriba y de abajo tienen grado 2; los cuatro vértices laterales tienen grado 4.
  2. Todos los grados son pares: hay 0 vértices impares.

Respuesta general: Se pueden dibujar las figuras 1, 3 y 4; la única imposible es la 2 (cuadrado con diagonales), porque tiene cuatro vértices de grado impar.

Respuesta

Sí se puede; se empieza en cualquier punto y se regresa a él.

Contenido de la página

El grafo de Königsberg

Para responder la pregunta, Euler tuvo una idea bastante sencilla pero genial: elaboró un modelo matemático que hoy en día se llama grafo. En él, representó cada región con un punto (vértice) y cada puente, con una línea (arista).

Euler demostró que no existía un camino que contuviera a todas las aristas del grafo sin que ninguna se repitiera. ¡Inténtalo! Trata de dibujar el grafo de los puentes de Königsberg sin levantar el lápiz del papel y sin volver a pasar por ninguna línea.

Euler definió el grado de un vértice del grafo como el "número de aristas que inciden en él". Probó que, si el grafo tiene más de dos vértices de grado impar, no se puede trazar un camino que contenga a todas sus aristas sin que ninguna se repita. Pero, si tiene sólo dos vértices o ningún vértice con grado impar, entonces sí se puede trazar el camino.

Por ejemplo, el grado del vértice 4 del grafo de Königsberg es 5, y el grado de los otros tres es 3. Es decir, hay más de dos vértices de grado impar, por lo que no es posible caminar por toda la ciudad cruzando cada uno de los siete puentes, exactamente, una sola vez.

Hoy en día, la teoría de Euler se utiliza para jugar a trazar figuras sin levantar el lápiz del papel y sin pasar dos veces por una misma línea.

¡A jugar!

¿Cuál de las figuras se puede dibujar sin levantar el lápiz del papel y sin pasar dos veces por la misma línea? (Se muestran cuatro figuras: un triángulo dividido en cuatro triángulos, un cuadrado con diagonales, una casita con diagonales y techo, y un rombo alargado con cruces).

Ejemplos resueltos

¿Se puede caminar por Königsberg cruzando los siete puentes una sola vez?

El grafo tiene grados 5, 3, 3, 3: hay más de dos vértices de grado impar, así que no existe ese camino.

Diagrama

graph TD
  1 --- 4
  1 --- 2
  1 --- 4
  4 --- 2
  4 --- 3
  4 --- 3
  2 --- 3

Fórmulas y ecuaciones

Criterio de Euler: un grafo se puede recorrer usando todas sus aristas sin repetir ninguna solo si tiene cero o dos vértices de grado impar.

\text{Posible trazar de un solo trazo} \iff \text{número de vértices de grado impar} \le 2

Glosario (4)

Grafo
Modelo matemático formado por puntos (vértices) unidos por líneas (aristas) que representa conexiones.
Vértice
Cada punto de un grafo; en Königsberg representa una región de la ciudad.
Arista
Cada línea que une dos vértices; en Königsberg representa un puente.
Grado de un vértice
Número de aristas que inciden (llegan) en un vértice.

Temas y conceptos clave

Modelo matemático de un problema con grafosVértice, arista y gradoCriterio de Euler para trazos de un solo caminografovérticearistagrado de un vérticegrado imparcamino sin repetir aristas
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Figuras de la página (2)

Grafo de Königsberg con cuatro vértices numerados 1, 2, 3 y 4 unidos por siete aristas; el vértice 4 está a la izquierda y conecta con todos.
Figura 1 image
Cuatro figuras para el juego de Euler: triángulo dividido en cuatro triángulos pequeños; cuadrado con sus dos diagonales; casita (cuadrado con diagonales y techo triangular); rombo alargado con rombo interior y líneas cruzadas.
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es el grado de un vértice de un grafo?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo saber si una figura se puede dibujar sin levantar el lápiz?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué es imposible resolver el problema de los puentes de Königsberg?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Conocer el planteamiento del problema de los puentes de Königsberg (página anterior)
  • • Contar elementos de una figura
Siguiente tema sugerido
Resolver problemas con grafos: rutas y conexiones en situaciones cotidianas
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Para responder la pregunta, Euler tuuo una idea bastante sencilla pero genial: elaboró un modelo matemático que hoy en dia se llama grafo. En él, representó cada región con un punto (uértice) y cada puente, con una linea (arista).

Euler demostró que no existia un camino que contuuiera a todas las aristas del grafo sin que ninguna se repitiera.jlnténtalo!Trata de dibujar el grafo de los puentes de Königsberg sin leuantar el lápiz del papel y sin uoluer a pasar por ninguna linea.

Euler definió el grado de un uértice del grafo como el "número de aristas que inciden en él". Probó que, si el grafo tiene más de dos uértices de grado impar, no se puede trazar un camino que contenga a todas sus aristas sin que ninguna se repita. Pero, si tiene sólo dos uértices o ningún uértice con grado impar, entonces sí se puede trazar el camino.

Por ejemplo, el grado del uértice 4 del grafo de Königsberg es 5,y el grado de los otros tres es 3. Es decir, hay más de dos uértices de grado impar, por lo que no es posible caminar por toda la ciudad cruzando cada uno de los siete puentes, exactamente, una sola vez.

Hoy en dia, la teoria de Euler se utiliza para jugar a trazar figuras sin leuantar el lápiz del papel y sin pasar dos ueces por una misma linea.

iCuál de las figuras se puede dibujar sin leuantar el lápiz del papel y sin pasar dos uecespor la misma linea?

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