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Tarea - Prueba: ¿Es esta gráfica particular hamiltoniana?

Tengo una tarea para mi clase de Combinatoria y Grafos que no sé cómo terminar.

La tarea: Sea G un grafo simple de 14 vértices, con 4 vértices de grado 5 y 10 vértices de grado 7. Demuestra que G es hamiltoniano.

Hemos repasado los teoremas de Dirac y Ore, pero no estoy seguro de cómo utilizarlos (al menos al principio de la demostración), y también el teorema de Chvátal-Erdős, que parece más apropiado para empezar.

Hasta aquí he llegado: Sabemos que el número de aristas de este grafo es 45 (es decir, 4*5 + 10*7 dividido por dos, ya que contamos cada arista dos veces por grados), y el $K_1$$ _4 $ has 91 edges (($ 14,2$) - número de combinación), por lo que todavía podríamos añadir de alguna manera 91-45 = 46 aristas. Ahora, a partir de una variación del teorema C-E, sé que:

G es hamiltoniano $\iff G=(V,E_+)$ es hamiltoniano, donde E+ es E más la arista entre dos vértices no adyacentes cuya suma de grados es mayor o igual a n. Sabiendo que puedo añadir 46 aristas, puedo llegar al punto en que sé que dos vértices de 7-deg no están conectados - simplemente no hay suficientes vértices entre ellos. Así que puedo añadir una arista, y lo que quería demostrar es que puedo añadir las aristas de manera que habrá entonces dos vértices de al menos 9 grados por cada vértice de 5 grados, y así podría conectarlos de la misma manera que lo hice con los vértices de 7 grados, hasta el punto en que cada vértice de 5 grados tendría grado 7, después de lo cual podría utilizar el teorema de Dirac para demostrar que G es hamiltoniano. Sin embargo, este no parece ser el buen camino, o al menos no estoy del todo convencido de ello.

¿Podría alguien comentar si este es el buen camino a seguir, o mejor aún, indicarme la dirección correcta para la prueba? ¡Gracias!

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Leen Droogendijk Puntos 4830

Dejemos que $G'$ sea el cierre de $G$ , por lo que sabemos $G'$ tiene al menos 10 vértices de grado $\geq7$ . Supongamos que $G'$ todavía tiene un vértice $v$ de grado $7$ o $8$ . Este vértice no es adyacente a al menos otros 5 vértices, y sólo 4 de ellos pueden tener grado $<7$ . Así que $v$ no es adyacente a un vértice $u$ de grado $\geq7$ pero luego $uv$ sería una "arista de cierre", lo que contradice la maximalidad de $G'$ .

Así que ahora sabemos que $G'$ tiene al menos 10 vértices de grado como mínimo $9$ y como máximo 4 vértices de grado $5$ o $6$ . Dejemos que $u$ sea un vértice de grado $5$ o $6$ . Es no adyacente a al menos otros 7 vértices, por lo que debe ser no adyacente a algún vértice $v$ de grado al menos 9. Pero además $uv$ es una "arista de cierre". Contradicción.

Por tanto, no puede haber ningún vértice de grado $5$ o $6$ y ya hemos excluido los vértices de grado $7$ o $8$ . Por lo tanto, cada vértice tiene un grado de al menos $9$ , por lo que puedes utilizar a Ore o Dirac para demostrar un ciclo hamiltoniano. (No es difícil demostrar que $G'$ debe estar completo, pero no es necesario).

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