El lema de eliminación de gráficos establece que si un gráfico contiene múltiples copias de un subgráfico dado , todas sus copias pueden eliminarse eliminando una pequeña cantidad de bordes [1] . El lema a veces se denomina lema de eliminación de triángulos cuando el subgrafo es un triángulo [2] .
Sea un grafo con vértices. Luego, para cualquier gráfico con vértices que tenga subgráficos isomorfos , uno puede eliminar todos estos subgráficos eliminando los bordes de . Aquí significa "o pequeño" [1] .
El Lema de Eliminación de Gráficos fue probado originalmente para el caso donde el subgráfico es un triángulo en 1978 por Imre Z. Rouge y Endre Szemeredy usando el Lema de Regularidad de Szemeredy [3] . Posteriormente, el lema se extendió a otros tipos de subgrafos [4] —grafos dirigidos [5] e hipergrafos [6] . Jacob Fox publicó en 2011 [1] una prueba alternativa que proporciona límites más fuertes en la cantidad de bordes que se eliminarán en función de la cantidad de copias de subgráficos .
Rouge y Szemerédy formularon el lema de eliminación de triángulos para proporcionar límites superiores subcuadráticos para el problema de Rouge-Szemerédy sobre el tamaño de los gráficos en los que cualquier borde pertenece a un solo triángulo . El lema de eliminación de gráficos tiene aplicaciones en las pruebas de propiedades , porque implica que en cualquier gráfico, el gráfico está casi libre de gráficos o las muestras aleatorias pueden encontrar fácilmente una copia en el gráfico [5] . El lema de eliminación de hipergrafías se puede utilizar para probar el teorema de Szemerédy sobre la existencia de progresiones aritméticas largas en subconjuntos densos de números enteros [6] .