Легкие младшие $5$-звезды в $3$-многогранниках с минимальной степенью $5$
О. В. Бородин,
А. О. Иванова Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
пр. Академика Коптюга, 4, Новосибирск 630090
Аннотация:
В 1940 г. в попытках решить проблему четырех красок Анри Лебег дал приближенное описание окрестностей
$5$-вершин в классе
$\mathbf{P}_5$ $3$-многогранников с минимальной степенью
$5$. Это описание зависит от
$32$ главных параметров. Пока получено мало точных верхних оценок этих параметров даже для ограниченных подклассов в
$\mathbf{P}_5$.
Для данного
$3$-многогранника
$P$ через
$w(P)$ обозначим минимум максимальной суммы степеней (вес) окрестностей
$5$-вершин (младших
$5$-звезд) в
$P$.
В 1996 г. Йендроль и Мадараш показали, что если многогранник
$P$ в
$\mathbf{P}_5$ допускает
$5$-вершины, смежные с четырьмя
$5$-вершинами (называемыми
младшими $(5,5,5,5,\infty)$-
звездами), то
$w(P)$ может быть неограниченно большим.
Для любого
$P^*$ в
$\mathbf{P}_5$ без вершин степеней от
$6$ до
$7$ и без младших
$(5,5,5,5,\infty)$-звезд из теоремы Лебега следует, что
$w(P^*)\le 51$. Доказано, что каждый такой многогранник
$P^*$ удовлетворяет неравенству
$w(P^*)\le 42$, где оценка
$42$ точна. Этот результат неулучшаем еще и в том смысле, что если
$6$-вершины допустимы, а
$7$-вершины запрещены или наоборот, то вес всех младших
$5$-звезд в
$\mathbf{P}_5$ при отсутствии младших
$(5,5,5,5,\infty)$-звезд может достигать
$43$ или
$44$ соответственно.
Ключевые слова:
плоская карта, плоский граф, $3$-многогранник, структурные свойства, $5$-звезда.
УДК:
519.17
MSC: 35R30 Статья поступила: 05.07.2018
Окончательный вариант: 05.07.2018
Принята к печати: 17.08.2018
DOI:
10.33048/smzh.2019.60.207