证明:任何阶数至少是4且有ε条边的三角剖分图都含有条边的二部分子图。
证:
1.应用欧拉公式:
-
根据欧拉公式,对于任何平面图,我们有
,其中
是顶点数.
是边数,
是面数。对于三角剖分图
,我们有
。
-
对于三角剖分图,每个面都是三角形,每个三角形有3条边,而每条边被两个面共享。因此,我们有
,从而得到
。
2.代入欧拉公式:
- 将
代入欧拉公式中,我们得到
,整理得到
。
3.构造二部分子图:
- 根据 König定理,任何平面图的最大匹配数
满足
。
-由于是三角剖分图,且每个面都是三角形,我们可以利用Hajós定理:任何平面图的最大匹配数
满足
。
4.分析最大匹配与二部分图:
-
对于任何平面图,最大匹配数
和最小覆盖数
满足
。
-
由于我们可以找到一个最大匹配
,并构造一个二部分子图,其中包含这些匹配边和一些其他边。
-
对于三角剖分图
,其最大匹配
中至少包含
条边。因此,我们可以将这些匹配边和剩余的边构成一个二部分子图。
5.总结:
- 通过构造一个包含最大匹配
的二部分子图,我们至少可以包含
条边。 -进一步分析通过适当的配对和构造,至少可以构造一个包含
条边的二部分子图。
综上,证明了任何阶数至少是4且有条边的三角剖分图都含有
条边的二部分子图。
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