質問<1935>2004/9/4
from=yukiyuki
「トーラスのグラフ」


こんにちは☆私は文系大学の一年生なのですが、授業で数学があり、
数学にあまりなじみのないせいか、解らない問題がでてしまい、
本当に困っています。教えていただけますでしょうか??

問題
ジーナス2のトーラス面上でV-E+Fが-2、-1、0、1、2である
連結な「平面グラフ」をそれぞれ1つずつ書け。
ただし必要以上に複雑にしないこと。

よろしくお願いします。

★希望★完全解答★

お便り2004/10/13
from=wakky


これは位相数学でしょうかねぇ
学生時代に聞いたことがあるような気もしますが・・・
完璧に忘れてしまいました。
アドバイザーの中には、かなり高度は数学の知識のある方もいるようですが・・・
このようなハイレベルな難題にはちょっと困惑しています。


お便り2004/10/17
from=honda


間違いなくトポロジーの初歩的なもので
厳密性は要求されていないものでしょうね
用語の定義が不明確ですので,
多少勘違いしているかもしれませんが.

ジーナスは種数(穴の数),
「平面グラフ」はその平面上の「網目」,
Vは頂点(vertex),Eは辺(edge),Fは面(face)の個数,
であると仮定します.

ジーナス2というのは「穴の2つある浮き輪」のことです.
その浮き輪の上に適当に網目を書いて
頂点の数-辺の数+面の数を計算してみればOKでしょう
#このような式を交代和といい,
#今回のV-E+Fは特にオイラー数といいます.
たとえば,穴に関係ないところに
三点をとって三角形を書くと
V-E+F=3-3+1=1となります.

あとは絵をいろいろ書いて数えてみるだけです.
球面の場合はどんな「平面グラフ」でも
一定値になるのですが,穴があるとそうはいきません.
「位相幾何」のブルーバックスのような
一般向け解説書を見るとヒントがあるかもしれません