■グラフ理論(その8)
【10】種数gのトーラス面上の正則平面グラフ
Kvが平面的であるならば,q=v−1,e=v(v−1)/2.
f=2−2g+e−v=2−2g+v(v−1)/2−v
また,各面は少なくとも3つの辺をもたなければならないから,
3(2−2g+v(v−1)/2−v)=3f≦2e=v(v−1)
正則平面グラフであるためには
3(2−2g+v(v−1)/2−v)=v(v−1)
g=(v−3)(v−4)/12
この方程式には解が無数にあるが,
g=0 → K4
g=1 → K7
g=6 → K12
===================================
【11】ヒーウッドの公式
[1]球面上のK4
[2]トーラス面上のK7
[3]種数6表面上のK12
は,ヒーウッドの公式「g個の穴があいているトーラス上の地図はどれも
H(g)=[{7+√(1+48g)}/2]
色で塗り分けられる」に対応したものである.
g=(v−3)(v−4)/12
v^2−7v+12−12g=0
v=[{7+√(1+48g)}/2]
以下,
g=11 → K15
g=13 → K16
g=20 → K19
g=35 → K24
g=46 → K27
g=50 → K28
g=63 → K31
g=88 → K36
と続く.1+48g型の平方数は無数にあるのだろう.ともあれ,彩色数はオイラー標数とは別の表面の不変量なのである.
===================================