Combinatoire et cycle de longueur 4
Bonsoir,
Comme d'habitude je ne commente pas beaucoup sur le forum mais je viens volontiers réclamer votre aide, désolé pour ces rapports unidirectionnels :-)
Voilà le petit problème qui me pose... problème justement :
Soit un graphe à $n$ sommets tel que chaque sommet soit de degré supérieur ou égal à $d$.
Montrer l'implication suivante
$n \binom{d}{2} > \binom{n}{2} \implies \exists C$ tq $C$ soit un cycle de longueur 4
J'imagine bien que le terme de gauche représente le choix d'un sommet $v$, puis le choix de 2 sommets parmi les $d$ sommets reliés à $v$, et le terme de droite le choix de 2 sommets parmi tous les sommets.
J'ai cherché à faire un argument par double comptage sans aboutir à quoi que ce soit.
Pourriez-vous m'indiquer une piste ?
Merci d'avance
Comme d'habitude je ne commente pas beaucoup sur le forum mais je viens volontiers réclamer votre aide, désolé pour ces rapports unidirectionnels :-)
Voilà le petit problème qui me pose... problème justement :
Soit un graphe à $n$ sommets tel que chaque sommet soit de degré supérieur ou égal à $d$.
Montrer l'implication suivante
$n \binom{d}{2} > \binom{n}{2} \implies \exists C$ tq $C$ soit un cycle de longueur 4
J'imagine bien que le terme de gauche représente le choix d'un sommet $v$, puis le choix de 2 sommets parmi les $d$ sommets reliés à $v$, et le terme de droite le choix de 2 sommets parmi tous les sommets.
J'ai cherché à faire un argument par double comptage sans aboutir à quoi que ce soit.
Pourriez-vous m'indiquer une piste ?
Merci d'avance
Réponses
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C'est un coup de principe des tiroirs de Dirichlet : les tiroirs sont les paires de sommets, et les chaussettes les paires d'arêtes ayant une extrémité commune.
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Ok donc si j'ai bien compris on a :
$\binom{n}{2} =$ nb paires de sommets $=$ tiroirs
$n \binom{d}{2} =$ nb paires d'arêtes ayant une extrémité commune $=$ chaussettes
Par l'hypothèse, j'aurais donc une une "paire de sommets" dans laquelle il y aura "deux paires d'arêtes", mais je ne vois pas en quoi cela fait apparaitre un 4-cycle dans le graphe :-S -
Fais un dessin !
Le tiroir dans lequel on range la paire d'arêtes ayant une extrémité commune, c'est la paire formée des deux autres sommets.
Et $n \binom{d}{2}$ n'est pas égal au nombre de chaussettes, mais inférieur ou égal au nombre de paires de chaussettes -
Ok je vois ! C'était le "rangement" dans les tiroirs que je ne faisais pas de manière correcte.
Donc on a au moins un tiroir, disons la paire de sommets $(v,w)$, dans lequel il y a deux paires d'arêtes d'extrémités $v$ et $w$.
Notons ces deux paires d'arêtes de la manière suivante : $v \sim i \sim w$ et $v \sim j \sim w$
Alors on a un chemin $v \sim i \sim w \sim j \sim v$ qui forme un cycle de longueur 4.
Merci beaucoup pour ton aide GaBuZoMeu :-)
Bien cordialement,
D.
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