设简单图G的顶点数超过10个,证明G和G的补图不会同时非可平面。

RT

可证明一个可平面图的补是非可平面的。

证明如下:
设G的边数为e1,点数为n,G的补的边数为e2,G和它的补的并的边数为 e。
e = n(n-1)/2 ,
假设G是可平面的,那么e1 <= 3n - 6 . e2 = e - e1 >= n(n-1)/2 - (3n-6).
如果G的补也是可平面的,那么 e2 <= 3n - 6.
则有 n(n-1)/2 - (3n-6) <= 3n -6 即 n2 -13n +24 <= 0.
二次函数的性质我们可以知道当 n >=11 时, n2 -13n +24 > 0.
前后矛盾,所以G的补一定是非可平面的。
因为图和它的补图是互补的,也就是说一个非可平面的图的补图是可平面的。
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图论:证明若G不连通,则G的补图连通。
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