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@ -11,6 +11,8 @@
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\usepackage{braket} % needed for nice printing of sets
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\usepackage{xcolor}
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\usepackage{lastpage}
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\usepackage{parskip}
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\usepackage{csquotes}
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\clubpenalty = 10000 % Schusterjungen verhindern
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\widowpenalty = 10000 % Hurenkinder verhindern
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@ -78,6 +80,42 @@
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{\end{contlabelframe}}
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\makeatother
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% Theorem %
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% needed for theorems
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\usepackage{amsthm}
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\usepackage{thmtools}
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\usepackage{changepage}
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\newlength\Thmindent
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\setlength\Thmindent{20pt}
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\newenvironment{precondition}
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{\par\medskip\adjustwidth{\Thmindent}{}\normalfont\textbf{Voraussetzungen:}\par\nobreak}
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{\endadjustwidth}
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\newenvironment{claim}
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{\par\medskip\adjustwidth{\Thmindent}{}\normalfont\textbf{Behauptung:}}
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{\endadjustwidth}
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\declaretheoremstyle[
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spaceabove=0pt,spacebelow=0pt,
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preheadhook=\adjustwidth{\Thmindent}{},
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prefoothook=\endadjustwidth,
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headpunct=:,
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numbered=no,
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qed=\qedsymbol
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]{proof}
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\declaretheorem[style=proof,name=Beweis]{Proof}
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\theoremstyle{plain}
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\newtheorem{theorem}{Satz}
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% Add some shortcuts %
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\usepackage{pifont}% http://ctan.org/pkg/pifont
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\newcommand{\cmark}{\ding{51}}% a checkmark
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\newcommand{\xmark}{\ding{55}}% a cross
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\usepackage{amsmath}
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% Begin document %
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\begin{document}
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@ -166,13 +204,75 @@ Hat eine Ecke den Grad 0, so nennt man ihn \textbf{isoliert}.
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\begin{definition}{Eulerscher Kreis}
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Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Kreis in $G$.
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$A$ heißt \textbf{eulerscher Kreis} $:\Leftrightarrow \forall_{e \in E}: e \in A$.
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$A$ heißt \textbf{eulerscher Kreis} $:\Leftrightarrow \forall_{k \in K}: k \in A$.
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\end{definition}
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\begin{definition}{Eulerscher Graph}
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Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält.
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\end{definition}
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\begin{theorem}{Euler 1736}
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~~~
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\begin{precondition}
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Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
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\end{precondition}
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\begin{claim}
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Wenn ein Graph $G$ eulersch ist, dann hat jede Ecke von $G$ geraden Grad.
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\end{claim}
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\begin{Proof} Direkt\\
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Sei $C = (e_0, \dots, e_n, e_0)$ ein Eulerkreis in $G$
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$\Rightarrow $ Es gilt: $\forall e \in E \exists i \in \Set{0, \dots, n}: e = e_i$ und alle Kanten aus $G$ sind genau ein mal in $C$.\\
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Außerdem gilt:
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\[\text{Grad}(e_i) = \begin{cases}
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2 \cdot \text{Anzahl der vorkommen von } e_i \text{in } C & \text{falls } i\neq 0\\
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2 \cdot (\text{Anzahl der vorkommen von } e_i -1) \text{in } C & \text{falls } i = 0\\
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\end{cases}
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\]
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$\Rightarrow \forall e \in E: \text{Grad}(e)$ ist gerade
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\end{Proof}
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\end{theorem}
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\begin{theorem}{Umkehrung des Satzes von Euler}
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~~~
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\begin{precondition}
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Sei $G = (E, K)$ ein zusammenhängender Graph.
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\end{precondition}
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\begin{claim}
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Wenn jede Ecke von $G$ geraden Grad hat, dann ist $G$ eulersch.
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\end{claim}
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\begin{Proof} über Induktion über Anzahl $m$ der Kanten\\
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\underline{I.A.:} $m=0$: $G$ ist eulersch. \cmark\\
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$m=1$: Es gibt keinen Graphen in dem jede Ecke geraden Grad hat. \cmark\\
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$m=2$: Nur ein Graph ist zusammenhängend, hat zwei Kanten und nur Ecken geraden Grades. Dieser ist eulersch. \cmark
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\underline{I.V.:} Sei $m \in \mathbb{N}_0$ beliebig, aber fest und
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es gelte:
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Für alle zusammenhängenden Graphen $G$ mit höchstens $m$ Kanten, bei denen jede Ecke geraden Grad hat, ist $G$ eulersch.
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\underline{I.S.:} Sei $G=(E,K)$ mit $2 \leq m = |K|$ ein zusammenhängender Graph, der nur Ecken geraden Grades hat.\\
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$\Rightarrow$ Jede Ecke von $G$ hat min. Grad 2.
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$\stackrel{A5}{\Rightarrow}$ Es gibt einen Kreis $C$ in $G$.\\
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Sei nun
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\[G_C = (E_C, K_C) \text{ mit } E_C \subseteq E \text{ und } K_C \subseteq K \]
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der Graph, der durch $C$ induziert wird.
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Sei
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\[ G^* = (E, K \setminus K_C) \]
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Es gilt:
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\begin{itemize}
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\item Jede Ecke in $G^*$ hat geraden Grad
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\item Jede Zusammenhangskomponente (Zshk) hat weniger als $m$ Knoten
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\item[$\Rightarrow$] IV ist auf jede Zshk anwendbar
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\item[$\Rightarrow$] Jede Zshk hat einen Eulerkreis
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\item[$\Rightarrow$] Man kann den Kreis $C$ durch die Eulerkreise erweitern und erhält insgesamt einen Eulerkreis
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\end{itemize}
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$\Rightarrow$ $G$ ist eulersch
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\end{Proof}
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\end{theorem}
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\begin{definition}{Offene eulersche Linie}
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Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Weg, der kein Kreis ist.
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@ -180,4 +280,26 @@ $A$ heißt \textbf{offene eulersche Linie} von $G :\Leftrightarrow$ Jede Kante
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in $G$ kommt genau ein mal in $A$ vor.
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\end{definition}
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\begin{theorem}{Satz 8.2.3}
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~~~
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\begin{precondition}
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Sei $G = (E, K)$ ein zusammenhängender Graph.
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\end{precondition}
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\begin{claim}
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$G$ hat eine offene eulersche Linie $:\Leftrightarrow G$ hat genau zwei Ecken ungeraden Grades
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\end{claim}
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\begin{Proof} Direkt von \enquote{$\Rightarrow$}, Rückrichtung \enquote{$\Leftarrow$} analog\\
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Sei $L=(e_0, \dots, e_s)$ in $G$ eine offene eulerschle Linie in $G$.\\
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$\Leftrightarrow G^* = (E, K \cup \Set{e_s, e_0})$ hat einen Eulerkreis\\
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$\Leftrightarrow G^*$ hat nur Knoten geraden Grades\\
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||||
$\Leftrightarrow G$ hat genau zwei Knoten ($e_0, e_s$) ungeraden Grades
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\end{Proof}
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\end{theorem}
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Alle \LaTeX-Quellen und die neueste Version der PDF sind unter
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\href{https://github.com/MartinThoma/LaTeX-examples/tree/master/presentations/Diskrete-Mathematik}{github.com/MartinThoma/LaTeX-examples/tree/master/presentations/Diskrete-Mathematik}
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zu finden
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\end{document}
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