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四色定理證明題目
為尊重“聘才職業(yè)圈”這個(gè)平臺上眾多給予幫助的專家,引用此文時(shí),請注明“來自聘才職業(yè)圈”
為了打擊我根深蒂固的愚昧和狂妄,特懸賞:第一個(gè)發(fā)現(xiàn)證明0或證明2本質(zhì)錯(cuò)誤的人,可獲得小米手機(jī)一臺,略表謝意。證明1中,有一個(gè)錯(cuò)誤,但可以彌補(bǔ),不會(huì)影響結(jié)論。(我用的是WPS軟件,所以選擇小米。)
Hello, world!
I am becoming a machine.
本文所說的圖都是指平面圖。
方法0:
方法1:
數(shù)學(xué)歸納法:
最小4色圖是K4,含4個(gè)區(qū)域,4個(gè)點(diǎn)。
設(shè)圖含N(大于3)個(gè)點(diǎn)時(shí),4色可染。若圖3色不可染,圖必然含至少2個(gè)區(qū)域,沒有一個(gè)固定區(qū)域必須4色染。(即允許有4色染的區(qū)域存在,但在圖上是可以流動(dòng)的。類似于給圖4色染的時(shí)候,因?yàn)闆]有精心的配置,會(huì)出現(xiàn)某個(gè)區(qū)域4色染的情況。)
增加1個(gè)點(diǎn)A,它必然第4色可染,圖4色可染。
若圖只有1個(gè)區(qū)域,則2色可染。所以,若圖3色不可染,圖必然含至少2個(gè)區(qū)域。
此時(shí),含N+1個(gè)點(diǎn)的圖若存在一個(gè)固定區(qū)域必須4色染,則必然是A所在(或不在)的區(qū)域。
如果A所在的區(qū)域包含了所有點(diǎn),則要么圖3色可染,要么A是N個(gè)點(diǎn)的環(huán)的中心點(diǎn),無4色染的區(qū)域。
如果A所在的區(qū)域沒有包含所有點(diǎn),因?yàn)槲覀兛梢匀我庵付ㄕl是A,所以沒有一個(gè)固定區(qū)域必須4色染。
【另一種表述:因?yàn)楸仨?色染的圖必然含K3子圖,所以必然有1個(gè)3色染的區(qū)域。令3色染的區(qū)域含A(或者不含A)。而A卻是可以任意流動(dòng)的,所以沒有一個(gè)固定區(qū)域必須4色染!
根據(jù)歸納法可知,平面圖4色可染。
證畢。
方法2:
證明:
數(shù)學(xué)歸納法:
先觀察一下4色圖有什么特征:
最小的4色圖是K4,可以看作是C3加上一個(gè)中心點(diǎn)。
5個(gè)點(diǎn)的圖4色可染,當(dāng)它必須4色染時(shí),必有2個(gè)點(diǎn),分別處于一個(gè)環(huán)的內(nèi)外。
6個(gè)點(diǎn)的圖4色可染,當(dāng)它必須4色染時(shí),要么是C5加上一個(gè)中心點(diǎn),要么是必有2個(gè)點(diǎn),分別處于一個(gè)環(huán)的內(nèi)外。
根據(jù)觀察,我們大膽假設(shè):當(dāng)圖含N個(gè)點(diǎn)時(shí),4色可染,當(dāng)它必須4色染時(shí),要么含有子圖C(N-1)加上一個(gè)中心點(diǎn),要么有2個(gè)點(diǎn),分別處于一個(gè)環(huán)的內(nèi)外。
我們先證明當(dāng)圖含N+1個(gè)點(diǎn)時(shí),圖4色可染:
去除N+1個(gè)點(diǎn)中任意一點(diǎn)A, 新圖含N個(gè)點(diǎn)。
如果新圖3色可染,則A第4色可染。圖4色可染。
如果新圖必須4色染,根據(jù)假設(shè)可知,要么新圖含有子圖C(N-1)加上一個(gè)中心點(diǎn)(此時(shí),顯然A第4色可染),要么有2個(gè)點(diǎn)(B和C),分別處于一個(gè)環(huán)的內(nèi)外。
不失一般性,我們可以假設(shè)A 和B處在同一個(gè)區(qū)域。
考察區(qū)域B所在點(diǎn)的染色情況:
若3色可染,則必有A第4色可染。
若必須4色染,根據(jù)假設(shè)可知,區(qū)域B要么有子圖C(N-X)加上一個(gè)中心點(diǎn),
(X是某個(gè)自然數(shù)。此時(shí),顯然A第4色可染),要么含有兩個(gè)點(diǎn)E,F分別處于某個(gè)環(huán)的內(nèi)外。
不失一般性,我們可以假設(shè)A 和E處在同一個(gè)區(qū)域......
因?yàn)閳D是有限圖,所以A必然是第4色可染的。
所以N+1個(gè)點(diǎn)的圖4色可染。
命題得證。
待續(xù),貼不下......為尊重“聘才職業(yè)圈”這個(gè)平臺上眾多給予幫助的專家,引用此文時(shí),請注明“來自聘才職業(yè)圈”
為了打擊我根深蒂固的愚昧和狂妄,特懸賞:第一個(gè)發(fā)現(xiàn)證明0或證明2本質(zhì)錯(cuò)誤的人,可獲得小米手機(jī)一臺,略表謝意。證明1中,有一個(gè)錯(cuò)誤,但可以彌補(bǔ),不會(huì)影響結(jié)論。(我用的是WPS軟件,所以選擇小米。)
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本文所說的圖都是指平面圖。
方法0: