欧拉公式及推论
2006-11-01 22:02阅读:
欧拉公式
若连通平面图G有n个顶点,e条边和f个面,则
n-e+f=2
称为欧拉公式。
证明:
(
1)归纳基础:一条边,欧拉公式成立;
(2)归纳步骤:假设m-1条边,欧拉公式成立;
考察m条边的连通平面图:
1)若有度数为1的顶点,则删去该顶点及其关联边,便得到连通平面图G’,G’满足欧拉公式,再将删去的点和边加回G’得到G也满足欧拉公式;
2)若没有度数为1的顶点,则删去有界面边界上的任一边,便得到连通平面图G’, G’满足欧拉公式,再将删去的边加回G’得到G也满足欧拉公式。
推论1
若G是n≥3的平面简单图,则e≤3n-6。
证明:只证明连通的平面简单图的情况,G是n≥3的平面简单图,每个面由3条或更多条边围成,因此边的总数大于等于3f,因为每条边至多被计算两次,所以G中至少有3f/2条边,即e≥3f/2。
根据欧拉公式,有n-e+2e/3≥2。
所以3n-6≥e。
推论2
在平面简单图G中至少存在一个顶点v0,
d(v0)≤5
证明方法:反证法,假设所有顶点度数大于5,则所有顶点度数和不小于6n,由于每条边用了2次所以有 e≥3n由推论1得3n-6≥3n,导致矛盾。