\documentclass[全部作业]{subfiles} \pagestyle{fancyplain} \fancyhead{} \fancyhead[C]{\mysignature} \setcounter{chapter}{6} \begin{document} \chapter{图论基础} \section{图及其表示} \begin{enumerate} \item 6个学生:Alice、Bob、Carol、Dean、Santos和tom,其中,Alice和Carol不和,Dean和Carol不和,Santos、Tom和Alice两两不和。请给出表示这种情形的图模型。 \begin{zhongwen} 用顶点表示学生,如果两个学生之间不和则连一条无向边,则可以表示成左图;如果两个学生相和则连一条无向边,则可以表示成右图。 \begin{figure}[H] \centering \subfloat[不和图]{ \includesvgpdf[0.4]{7.1.1.drawio} } \hfill \subfloat[相和图]{ \includesvgpdf[0.4]{7.1.2.drawio} } \end{figure} \end{zhongwen} \item 至少含一个顶点的$C_3$的子图有多少个? \begin{zhongwen} \begin{proof}[解] 含一个顶点的,点的情况有$\mathrm{C}_{3}^{1}=3$种,无法形成边,所以有$3\times 1=3$种情况; 含两个顶点的,点的情况有$\mathrm{C}_{3}^{2}=3$种,可以没有边或者有1条边,所以有$3\times 2=6$种情况; 含3个顶点的,点的情况有$\mathrm{C}_{3}^{3}=1$种,边的情况为$2^{3}$种,所以有$1\times 2^{3}=8$种情况。 所以至少含一个顶点的$C_3$的子图有$3+6+8=17$个。 \end{proof} \end{zhongwen} \item 证明:在顶点个数不小于2的简单无向图中,必有度数相同的顶点。 \begin{zhongwen} \begin{proof} 使用归纳法,首先,对于顶点数为2的简单无向图,这两个顶点之间要么有一条边要么没有边,而这两种情况它们的度都是相同的。 假设对于顶点数为$k(k\geqslant 2)$的简单无向图,必有度数相同的顶点。那么对于顶点数为$k+1$的简单无向图,如果存在一个顶点的度为0,那么去除这个顶点后其他顶点构成$k$个顶点的简单无向图,因此它们之中必有度数相同的顶点。 如果不存在一个顶点的度数为0,即所有顶点的度数都至少为1,之后就不会了。 \end{proof} \end{zhongwen} \item 对哪些n值来说下列图是偶图? \begin{tasks}[](2) \task $K_n$ \hfill $n = 2$ \hfill \task $C_n$ \hfill $n\geqslant 3$且为偶数 \hfill \task $W_n$ \hfill $n\in \varnothing $ \hfill \task $Q_n$ \hfill $n$为任意正整数 \hfill \end{tasks} \end{enumerate} \section{握手定理} \begin{enumerate} \item 简单无向图$G$有$n$个顶点,$n+1$条边,证明$G$中至少有一个顶点的度大于或等于3。 \begin{zhongwen} \begin{proof} 反证法,设$G=(V,E)$,假设$G$中所有顶点的度都小于3,即$\forall v\in V$, $d(v)<3$即$d(v)\leqslant 2$,又已知$\left\vert V \right\vert =n$, $\left\vert E \right\vert =n+1$,那么根据握手定理,则有 $$ 2(n+1)=2\left\vert E \right\vert =\sum_{v\in V}d(v)\leqslant 2n $$ 而这是不可能的,因此$G$中至少有一个顶点的度大于或等于3。 \end{proof} \end{zhongwen} \item *一天晚上张先生夫妇参加了一个聚会,参加聚会的人中还有另外三对夫妇,他们相互握了手。假设没有人自己与自己握手,没有夫妻之间的握手,且同两个人握手不超过一次。当其他人告诉张先生,他或她握了多少次手时,答案都不相同。问张先生和太太分别握了几次手? \begin{zhongwen} 想了半天也想不出来怎么做。 \end{zhongwen} \end{enumerate} \end{document}