Trả lời Luyện tập 4 Bài 8. Một vài khái niệm cơ bản (trang 37, 38) – Chuyên đề học tập Toán 11 Kết nối tri thức. Gợi ý: Trong một đồ thị, tổng tất cả bậc của đỉnh là một số chẵn và bằng hai lần số cạnh.
Câu hỏi/Đề bài:
Chứng minh rằng không có đơn đồ thị với 12 đỉnh và 28 cạnh mà các đỉnh đều có bậc 3 hoặc 4.
Hướng dẫn:
Trong một đồ thị, tổng tất cả bậc của đỉnh là một số chẵn và bằng hai lần số cạnh của đồ thị
Lời giải:
Giả sử có đồ thị thỏa mãn yêu cầu bài toán. Gọi x là số đỉnh bậc 3 của đồ thị.
Khi đó, ta có số đỉnh bậc 4 là: \(12{\rm{ }}-{\rm{ }}x.\)
Tổng số bậc của các đỉnh là: \(3x{\rm{ }} + {\rm{ }}4\left( {12{\rm{ }}-{\rm{ }}x} \right).\)
Vì đồ thị có 28 cạnh nên theo Định lí bắt tay thì đồ thị có tổng số bậc là \(28{\rm{ }}.{\rm{ }}2{\rm{ }} = {\rm{ }}56.\)
Do đó, ta có phương trình \(3x{\rm{ }} + {\rm{ }}4\left( {12{\rm{ }}-{\rm{ }}x} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}56\), tức là \(8{\rm{ }} + {\rm{ }}x{\rm{ }} = {\rm{ }}0\). Phương trình này không có nghiệm là số tự nhiên, do đó không tồn tại đồ thị thỏa mãn điều kiện đề bài.