Autor Tema: ¿Máximo número de intersecciones entre rectas (o ejes)?

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18 Noviembre, 2017, 09:42 pm
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skan

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Buenas.

Si dibujo un grafo con N nodos y E ejes (que unen pares de nodos aleatoriamente escogidos, entre dos nodos sólo puede haber o 0 o 1 ejes)...

¿Cuál es el máximo número posible de intersecciones entre ejes? ¿O la media esperada del número de intersecciones?

No sé si esto lo trata la teoría de grafos o si es geometría pero parece un buen sitio para preguntarlo.
Lo podríamos preguntar como puntos, rectas e interseccciones.

19 Noviembre, 2017, 11:22 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

Buenas.

Si dibujo un grafo con N nodos y E ejes (que unen pares de nodos aleatoriamente escogidos, entre dos nodos sólo puede haber o 0 o 1 ejes)...

No entiendo el supuesto. Un grafo está formado por nodos y aristas, no ejes. Realmente no sé si quieres hablar de grafos. No se que trascendencia tienes que uses la palabra "ejes" en lugar de "aristas" (incluso sería más lógico, rectas, pero ¿ejes?).

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¿Cuál es el máximo número posible de intersecciones entre ejes? ¿O la media esperada del número de intersecciones?

También es bastante diferente una pregunta de la otra. En las segunda interviene de forma decisivia que tipo de distribución aleatoria estás plantando.

Dicho todo esto: es imprescindible que intentes explicar mejor el problema que planteas.

Tiro dos posibles interpretaciones:

- Si te refieres al máximo número de aristas de un grafo simple de \( n \) vértices, dado que como dices cada par de vértices es unido a lo sumo por una arista, el máximo es el número total de parejas de vértices \( \color{red}\dfrac{n(n-1)}{2}\color{black} \).

- Si te refieres a la media de aristas de un grafo aleatorio de \( n \) vértices, de  manera que de manera equiprobable cada arista puede o no estar, pues sería la misma que la media del número de caras en \( \color{red}\dfrac{n(n-1)}{2}\color{black} \) tiradas de una moneda, es decir, \( \color{red}\dfrac{n(n-1)}{4}\color{black} \).

Citar
Lo podríamos preguntar como puntos, rectas e interseccciones.

De está útlima frase podría deducirse que quizá te refieras al máximo número de intersecciones entre \( n \) rectas en el plano: de nuevo sería el caso en el que cualesquiera dos rectas se cortan \( \color{red}\dfrac{n(n-1)}{2}\color{black} \) puntos.

En este caso en el enfoque probabilístico, escogiendo n rectas "al azar", la media de puntos de corte coincidiría con el máximo número, ya que la probabilidad de que ningún par de recta sea paralelo o más de dos rectas pasen por un punto es \( 1 \).

Saludos.

CORREGIDO

20 Noviembre, 2017, 05:52 pm
Respuesta #2

skan

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Hola.

Me refería a aristas, en diferentes campos de la ciencia se llama aristas, ejes, links, enlances, etc...

He hecho un pequeño esquema con los casos más simples,: 1, 2 y 3 nodos.
Número máximo de ejes 1,3 y 6 respectivamente.
Número de cruces 0,0 y 1.


20 Noviembre, 2017, 06:25 pm
Respuesta #3

Luis Fuentes

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Hola

Hola.

Me refería a aristas, en diferentes campos de la ciencia se llama aristas, ejes, links, enlances, etc...

He hecho un pequeño esquema con los casos más simples,: 1, 2 y 3 nodos.
Número máximo de ejes 1,3 y 6 respectivamente.
Número de cruces 0,0 y 1.



Sigue sin agradarme el enfoque desde el punto de vista de los grafos; me parece que confundes un grafo con su realización geométrica en el el plano, que es cosa diferente. Cierto es que un puede encontrar libros donde se emple la palabra "grafo" con significados diferentes del que se usa rigurosamente en matemáticas.

Sea como sea el nombre da igual. Se trata de comprender bien lo que quieres preguntar.

Entiendo que estás preguntándote cual es el máximo número posible de puntos de intersección de las diagonales de un polígono convexo de \( n \) vértices. En ese caso teniendo en cuenta que cada cuatro vértices sólo tienen un punto interior de corte de sus diagonales, el máximo número de posibles cortes interiores sería \( \displaystyle\binom{n}{4} \).

Saludos.

20 Noviembre, 2017, 08:59 pm
Respuesta #4

Ignacio Larrosa

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skan,

Si te refieres al número diagonales y al número máximo de sus intersecciones, puedes echarle un vistazo a este applet: Diagonales de un polígono convexo no regular

Si se trata de un polígono regular con un número par de lados, la cuestión es un poco más complicada: Diagonales de un polígono regular

Saludos,
Daría todo lo que se por la mitad de lo que ignoro (R. Descartes)
O incluso por muchísimo menos ...  (yo)