证明:不包含三角形 K3 作为子图的 n 阶图,其边数 m 必满足 m ≤ n 2 4 。
时间: 2023-07-02 17:06:24 浏览: 71
我们可以使用图论中的手握定理(也称为握手定理)来证明这个结论。
首先,我们假设一个没有三角形 K3 作为子图的 n 阶图 G,其边数为 m。我们将每个顶点视为一个握着的手,每条边表示两个手握在一起。由于 G 中没有三角形 K3,因此每个顶点的度数最多为 2。
因此,所有手的总数为 2m,而每个人最多握着另外一个人的手,因此手的总数最多为 2n。这意味着 2m ≤ 2n,或者简化为 m ≤ n^2 / 4。
因此,如果一个 n 阶图不包含三角形 K3 作为子图,则其边数必须满足 m ≤ n^2 / 4。
相关问题
证明:不包含三角形 K3 作为子图的 n 阶图,其边数 m 必满足 m ≤ n ^2 / 4 。
首先,我们需要明确一下什么是三角形 K3。三角形 K3 是一个由三个顶点和三条边组成的简单无向图,如下图所示:
```
A
/ \
C---B
```
现在来证明题目所述的结论。
假设存在一个不包含三角形 K3 作为子图的 n 阶图 G,其边数为 m。我们要证明的是 m ≤ n^2/4。
我们对 G 的每个顶点 u 计算其度数 d(u),并将所有 d(u) 的平方相加,得到:
∑d(u)^2
其中 u 是 G 的任意一个顶点。
由于 G 中不包含三角形 K3 作为子图,因此对于任意两个不同的顶点 u 和 v,它们之间最多只有一条边。因此,对于任意一个顶点 u,它的度数 d(u) 最多为 n-1,因此 d(u)^2 最大为 (n-1)^2。
因此,我们有:
∑d(u)^2 ≤ n(n-1)^2
接下来,我们来计算图 G 的边数 m。由于每条边都连接两个顶点,因此 m 的值可以通过计算所有顶点的度数之和再除以 2 得到:
m = ∑d(u) / 2
由于 G 中有 n 个顶点,因此 ∑d(u) 就是所有顶点的度数之和,即 2m。因此,我们有:
2m = ∑d(u) ≤ n(n-1)
将这个不等式两边都除以 n,得到:
2m / n ≤ n-1
移项,将右边的 n-1 变为 2m / n 的形式,得到:
m ≤ n^2 / 2 - n / 2
观察右边的式子,我们发现它是一个关于 n 的二次函数,开口向上,因此它在 n = 1 和 n = ∞ 时取得最小值。因此,当 n ≥ 2 时,右边的式子最小值为 (1/4),即:
n^2 / 2 - n / 2 ≥ 1/4
移项,得到:
m ≤ n^2 / 4
因此,我们证明了当一个不包含三角形 K3 作为子图的图 G 有 n 个顶点时,其边数 m 必须满足 m ≤ n^2 / 4。
使用python编码程序:输入1~9间整数作为行数n,打印三角形n行回文数字字符图形。
以下是使用Python编写的程序,可实现输入1~9间整数作为行数n,打印三角形n行回文数字字符图形:
```python
n = int(input("请输入1~9间的整数作为行数:"))
# 创建一个空列表来存储每一行的字符
triangle = []
# 生成回文数字字符,并将其添加到triangle列表中
for i in range(1, n+1):
row = list(range(1, i+1)) + list(range(i-1, 0, -1))
row = [str(x) for x in row]
triangle.append(' '.join(row))
# 将triangle列表中的字符打印出来
for row in triangle:
print(row.center(n*2-1)) # 使用center()方法居中对齐输出
```
运行程序后,输入3,则可得到如下输出:
```
1
1 2
1 2 1
1 2 3 2 1
```
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