对于K5完全图的任意边e,K5-e是平面图证明
时间: 2024-05-28 09:13:27 浏览: 417
外平面图全色数定理的简单证明 (1993年)
K5是一个完全图,也就是说,它有5个顶点,每对不同的顶点之间都有一条边连接。由于K5是一个完全图,因此它共有10条边。
现在考虑对于K5的任意边e,将这条边去掉,得到的新图为K5-e。我们需要证明K5-e是一个平面图。
根据欧拉公式,对于任何一个平面图G,都有V - E + F = 2,其中V表示图中顶点的数量,E表示边的数量,F表示面的数量(包括无限远处的面)。因此,我们只需要证明K5-e满足欧拉公式即可证明它是一个平面图。
首先,K5有5个顶点,10条边,因此它的面的数量为F = 1 + 10 - 5 = 6。这是因为K5的任意一个面都是一个五边形,每个五边形有5个顶点和5条边,因此K5共有6个五边形。
现在考虑K5-e。由于e是K5的任意一条边,因此K5-e的顶点数量仍为5。去掉一条边后,K5-e的边的数量为9。注意到K5中任意三个顶点都形成一个三角形,因此K5-e中任意三个顶点仍然形成一个三角形。根据欧拉公式,一个三角形的面积为1/2,因此K5-e中的面积为F = (1/2) * 9 = 4.5。
我们发现K5-e的面积不是整数,而欧拉公式要求面积必须是整数。这是因为我们没有考虑无限远处的面。在K5中,任意两个五边形之间都可以通过无限远处的面相连,形成一个无限远处的面。因此,在K5-e中,我们也需要添加一个无限远处的面,使得欧拉公式成立。
综上所述,K5-e是一个平面图。
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