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Graph: Planar oder Bipartit?

Universität / Fachhochschule

Graphentheorie

Tags: Graphentheorie

 
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LauvO32

LauvO32 aktiv_icon

10:48 Uhr, 16.06.2021

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Hallo!

ich habe hier ein bisschen Schwierigkeiten um zu erkennen, wann ein Graph genau bipartit ist.
Mir ist klar, dass wenn der Graph einen Kreis ungerader Länge (was genau bedeutet das?) enthält oder sich in zwei disjunkte Teilmengen teilen lässt, dann sind diese Graphen bipartit.

Deshalb habe ich mal folgendes Ergebnis bis jetzt:


◘ NICHT bipartit (Teilt man die Mengen in zwei disjunkte Menge, dann hat nicht jeder Knoten eine Kante, die von der Teilmenge1 nach Teilmenge2 führt.)
◘ planar wegen Collorary



◘ NICHT bipartit, lässt sich nicht in zwei disjunkte Teilmengen teilen.
◘ planar wegen Collorary


◘ NICHT bipartit, zuviele Kanten.
◘ NICHT planar wegen Collorary



◘ NICHT bipartit, lässt sich nicht in zwei disjunkte Teilmengen teilen.
◘ planar wegen Collorary


Kann mir hier jemand weiterhelfen?

graph

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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ermanus

ermanus aktiv_icon

11:02 Uhr, 16.06.2021

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Hallo,
wie lautet denn das Corollar, von dem du sprichst?
Übrigens: ist bipartit.
Gruß ermanus
LauvO32

LauvO32 aktiv_icon

11:17 Uhr, 16.06.2021

Antworten
Ah ja, das hätte ich vielleicht noch erwähnen sollen...

Corollar:
Ein zusammenhängender und planarer Graph hat mindestens 3 Ecken und die Kanten sind höchstens so groß wie die Anzahl der Kanten .

Habe noch ein Bild drangehängt, wo noch ein bisschen mehr über das Corollar steht, also so wie es unser Professor definiert hat.


Fragen:
Warum ist eigentlich bipartit? Weil es sich in zwei disjunkte Teilmengen teilen lässt, kann das sein?

Und was bedeutet eigentlich, dass ein Graph einen Kreis mit einer ungeraden Länge enthält? Dass die Knoten quasi sowas wie einen Kreis bilden, mit einer ungeraden Anzahl an Knoten?

collorary
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

11:33 Uhr, 16.06.2021

Antworten
Mir scheint, dass das Corollar nur eine notwendige
Bedingung für Planarität liefert, d.h. dass
man aus der Erfülltheit der angegebenen Ungleichungen
nicht auf Planarität schließen kann, wohl aber aus
der Nichterfülltheit auf Nichtplanarität.

Zu bipartit siehe angehängtes Bild:

graphen
LauvO32

LauvO32 aktiv_icon

11:51 Uhr, 16.06.2021

Antworten
Das heißt, mit Corollar kann ich nicht wirklich beurteilen, ob ein Graph planar ist? Wie könnte ich das sonst noch am Besten zeigen oder beweisen?


Aso, die roten Knoten bilden sozusagen einen Kreis ungerader Länge?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

12:16 Uhr, 16.06.2021

Antworten
Kennst du den Satz von Kuratowski?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

12:29 Uhr, 16.06.2021

Antworten
"Aso, die roten Knoten bilden sozusagen einen Kreis ungerader Länge? "

Nein. Die roten Knoten bilden die eine Menge, die schwarzen
die andere, so dass wir eine Zerlegung der Knoten
in zwei disjunkte Teilmengen haben und Kanten nie
zwischen Knoten derselben Menge verlaufen.

Ein Kreis ist ein geschlossener Kantenzug. Seine Länge ist
die Anzahl der Kanten = Anzahl der Knoten.
LauvO32

LauvO32 aktiv_icon

13:11 Uhr, 16.06.2021

Antworten
Kennst du den Satz von Kuratowski?
Ja, also es wurde mal kurz erwähnt in der Vorlesung, hab' es jedoch irgendwie nicht ganz verstanden. Also man schaut hier sozusagen, ob ein Graph eine Teilmenge von einem anderen Graphen ist bzw. ein Graph aus einem anderen Graphen entsteht, richtig?


Nein. Die roten Knoten...
Ah, dann lassen sich also doch zwei disjunkte Teilmenge bilden. Danke für die ausführliche Erklärung!

Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

14:51 Uhr, 16.06.2021

Antworten
Zu .
wäre der Graph nicht planar, müsste er nach Kuratowski einen
oder einen oder eine Unterteilung derselben
als Teilgraphen enthalten. Das ist aber offenbar nicht der Fall.
LauvO32

LauvO32 aktiv_icon

18:55 Uhr, 16.06.2021

Antworten
Ich habe es nun nochmals probiert und meinen verbesserten Ansatz hier als Bild angefügt.

Möchtest Du vielleicht kurz einen Blick darauf werfen? Würde mich sehr freuen.

Mathe1
Mathe2
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

20:18 Uhr, 16.06.2021

Antworten
Melde mich in 2 Stunden zu deinen neuen ergebnissen ...
LauvO32

LauvO32 aktiv_icon

21:12 Uhr, 16.06.2021

Antworten
Passt gut, nur kein Stress... ;-)
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

22:09 Uhr, 16.06.2021

Antworten
Bei den Graphen, wo du den Satz von Kuratowski benutzen möchtest,
um Planarität zu begründen, kannst du nicht sagen
"IST weder ein , noch ein , noch eine Unterteilung ...",
sondern du meinst sicher
"ENTHÄLT weder ein ..."

Bei findest du in der Tat einen -Teilgraphen,
nach meinem Geschmack bietet sich aber eher an:
"wenn man einen Knoten löscht, erhält man einen . Nach Kuratowski
ist also nicht planar."

ist nicht bipartit; denn er enthält als geschlossene Kantenzüge
Dreiecke, also "Kreise" der Länge 3 (ungerade).




LauvO32

LauvO32 aktiv_icon

13:04 Uhr, 17.06.2021

Antworten
Wow, danke für das super tolle Feedback!

Finde es zwar nicht schwer die Aufgabe, aber ich merke, dass man da echt genau sein muss, um zu erkennen, ob planar oder bipartit.

Ich werde es dann später korrigieren und wenn Du möchtest, dann kannst Du dann nachher nochmals einen Blick drauf werfen. Aber nur wenn Du natürlich Lust und Laune hast. ;-)
Frage beantwortet
LauvO32

LauvO32 aktiv_icon

18:00 Uhr, 17.06.2021

Antworten
So, hier habe ich nochmals die verbesserte Version, denke jetzt müsste es passen außer die ganzen Satzformulierungen sind eventuell etwas dünn gehalten...

Sonst ist die Frage für mich hier abgeschlossen. Danke für die super tolle Hilfe hier, hab' wieder mal was dazu gelernt! ;-)


Mathe1
Mathe2
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

18:34 Uhr, 17.06.2021

Antworten
Ja. So ist das alles prima!
Gruß ermanus