边数超过n²/4的无向简单图必含三角形的归纳法证明求助(步骤卡壳)
边数超过n²/4的无向简单图必含三角形的归纳法证明求助(步骤卡壳)
我现在需要证明一个结论:给定无向简单图 $G(V, E)$,其中顶点数 $|V|=n$,边数 $|E|=m$,如果 $m > \frac{n^2}{4}$,那么这个图里一定存在三角形(三个两两相邻的顶点)。
我选择用归纳法来证明,目前的思路是:
- 基础情况:先验证了 $n=0,1,2$ 的情况,这几种情况显然都满足结论(因为边数根本达不到$\frac{n^2}{4}$以上,而且也不可能有三角形)。
- 归纳假设:假设对于顶点数为 $n$ 的图,这个结论成立。
- 归纳步骤:现在要证明顶点数为 $n+1$ 的图也满足结论。
我取了一个顶点数为 $n+1$、边数 $m > \frac{(n+1)^2}{4}$ 的图,随机选了一个顶点并把它删掉。这个顶点最多能连 $n$ 条边(因为要和剩下的所有顶点相连)。
但到这里我就卡壳了,不知道接下来该怎么推导下去,想请教一下接下来的步骤应该怎么进行?
备注:内容来源于stack exchange,提问作者user25778822
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