地图中的所有顶点都是由三条边界线相交而构成的,所以叫“三界点”,其周围的小范围内的地方就是大家所说的“山高皇帝远”的“三不管地区”,地图具有3—正则图的特征,所以地图也是一个3—正则的平面图。沙特朗在他的《图论导引》一书中谈到泰特猜想——每个2—连通的3—正则平面图的可4—面着色,等阶于2—连通的3—正则平面图的可3—边着色——时说:“每个3—正则图G都有偶数阶”(这里的“阶”就是图的顶点数),但没有看到其是如何证明的。现在我对其进行试证如下:
1、2—连通3—正则平面图的顶点数一定是偶数:
由于3—正则平面图的每一个顶点都连着3条边,如果图中的顶点数是v,那么所有顶点所连边的总数应是3v,又因为每一条边都是连结着两顶点,所以所有边所连顶点的总数应是2e,即有2e=3v的关系。由此得该图的边数应是e=3v/2=1.5v(除以2是因为一条边连着两个顶点)。因为图的边数必须是整数,而上式中只有当v为偶数时,e才能是整数,否则e就不是整数了。这就证明了任何2—连通3—正则平面图(地图)的顶点数一定都是偶数的结论是正确的。同时还可以看出,2—连通3—正则平面图的边数e也一定是能被3整除的,因为偶数的1.5倍一定是能被3整除,而2—连通3—正则平面图的顶点数正好都是整数。
2、举例:对几个3—正则平面图的验证:
图1中的几企图产就是我们在《
① 正四面体:顶点数v=4,是偶数;边数e=6,正好是顶点数v=4的1.5倍。
② 正六面体:顶点数v=8,也是偶数;边数e=12,也正好是顶点数v=8的1.5倍。
③ 正十二面体:顶点数v=20,也是偶数;边数e=30,也正好是顶点数v=20的1.5倍。
④ 六棱柱体:顶点数v=12,也是偶数;边数e=18,也正好是顶点数v=12的1.5倍。
通过验证,说明了任何2—连通3—正则平面图(地图)的顶点数一定都是偶数的结论是正确的。
3、这一结论对证明泰特猜想,或者说对证明四色猜测是否有用呢?