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数学4. 图的染色多项式

今天(2014.7.8)的报告中谈到了图的染色多项式。证明该结果是一个多项式是一个不错的练习。

数学中最常见最简单的关系是线性关系,这是线性代数学习的内容。

然后就属多项式关系,很多有限型问题都能得出多项式的表达式。这是一个经典例子。

 

一个图\(G\)是一个有限集合。它含有限个点,有限条边。

图\(G\)的一个染色,是把\(G\)的点染色,要求:若两个点之间有边相连,则这两个点染不同的色。

给定图\(G\),\(k\)种颜色,总共的染色方法数记为\(P_G(k)\).求证:\(P_G(k)\)是\(k\)的多项式。即存在多项式\(f(k)\)使得\(P_G(k)=f(k)\)。

 

提示:

1. 先算几个简单的图。

2. 给定图\(G\),把它减掉一条边\(e\),记为\(G‘=G-e\),推导\(P_G(k)\)和\(P_{G‘}(k)\)之间的递推关系。