1. **Enunciado do problema:** Eugénia quer percorrer todas as divisões da mansão passando por cada porta exatamente uma vez e terminando na divisão onde começou.
2. **Modelagem do problema:** Representamos as divisões como vértices e as portas como arestas de um grafo.
3. **Construção do grafo:**
- Vértices: M, N, O, P, Q, R, S, T
- Arestas (portas) conforme o esquema:
- M-N, N-O
- M-P, N-Q, O-T
- P-Q
- P-R, Q-S
- R-S, S-T
4. **Verificação da existência de um ciclo euleriano:**
- Um ciclo euleriano existe se e somente se o grafo for conexo e todos os vértices tiverem grau par.
5. **Graus dos vértices:**
- M: 2 (N, P)
- N: 3 (M, O, Q)
- O: 2 (N, T)
- P: 3 (M, Q, R)
- Q: 3 (N, P, S)
- R: 2 (P, S)
- S: 3 (Q, R, T)
- T: 2 (O, S)
6. **Análise dos graus:**
- Vértices com grau ímpar: N, P, Q, S (4 vértices)
7. **Conclusão:**
- Como existem 4 vértices de grau ímpar, não existe ciclo euleriano.
- Para existir um caminho euleriano que comece e termine no mesmo vértice, todos os graus devem ser pares.
8. **Solução para tornar possível:**
- Devemos adicionar portas para tornar os graus pares.
- Como há 4 vértices ímpares, o número mínimo de portas a adicionar é $\frac{4}{2} = 2$.
- Podemos conectar pares de vértices ímpares, por exemplo:
- Adicionar porta entre N e S
- Adicionar porta entre P e Q
9. **Verificação após adição:**
- Graus após adicionar N-S e P-Q:
- N: 4 (M, O, Q, S)
- P: 4 (M, Q, R, Q) (note que P-Q já existe, então devemos escolher outra aresta, por exemplo P-S)
10. **Ajuste final:**
- Adicionar portas entre N-S e P-S para corrigir os graus.
**Resposta final:**
- a) Não, Eugénia não consegue percorrer todas as portas uma única vez e voltar ao início com o grafo atual.
- b) São necessárias 2 portas adicionais, por exemplo entre N e S e entre P e S, para que todos os vértices tenham grau par e o percurso seja possível.
Grafo Mansao 2A22D7
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