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[组合] 求助一个6点连线段的染色问题

平面上有6个点,每两点间都连线段并涂红色或蓝色,且要确保任意一点至少引出3条红线段。求证无论怎么连,都必定存在3条红线段,使得这3条中的任意2条都没有公共端点。

这种抽象推理题玩不来,坐沙发

2# 李斌斌755
哈哈!那你怎么找到问题的?
Ramsey定理: Ramsey(1903~1930)是英国数理逻辑学家,他把抽屉原理加以推广,得出广义抽屉原理,也称为Ramsey定理。   
Ramsey定理(狭义)的内容:
任意六个人中要么至少三个人认识,要么至少三个不认识   
证明如下:
     首先,把这6个人设为A、B、C、D、E、F六个点。由A点可以引出AB、AC、AD、AE、AF五条线段。
设:如果两个人识,则设这两个人组成的线段为红色;如果两个人不认识,则设这两个人组成的线段为蓝色。
    由抽屉原则可知:这五条线段中至少有三条是同色的。
    不妨设AB、AC、AD为红色。若BC或CD为红色,则结论显然成立。
    若BC和CD均为蓝色,则若BD为红色,则一定有三个人相互认识;
     若BD为蓝色,则一定有三个人互相不认识。

3# yes94
没看懂。 这个定理我到是知道,我这有些其它问题也用过这定理,这和我现在的问题有什么联系吗?怎么证明主楼呢?

4# abababa
图论很麻烦,也很难做

5# yes94
你附上这个定理,难道不是提示我要用这个定理去做的意思吗?

5# yes94
叫“图论”

取一红线2端点,不妨记为A,B;
余下四点,因为每一点至少是三红线段的端点,(除掉A,B以外),至少还要和一点用红线相连---(1),
这四点间若出现四条或以上红线,则问题解决(因为会出现四边形对角线或2条对边,那么就符合题意),那么最多有三条.
由(1),那么只需要考虑以下情况,这四点间恰好有三红线,且按如下连接,CD,CE,CF(四点中某一点必须与其它点连接,否则出现四边形对角线或2条对边);而此时D,E,F与AB都相连,那么出现AD,BE,CF符合题意.
-----ps,应该有更简洁的表达,与别的方法.

本帖最后由 abababa 于 2013-4-25 12:16 编辑

8# realnumber
谢谢,不过四点间恰有三红线的情况不是坏情况,这四点间可以只有两条红线,其它都和AB两点连红线,虽然这样最后也能证明,但是分类分得太多了,叙述也麻烦。
证明剩下4点间至少有2条红线:假设4点间的6条线只有0或1条是红线,如果0条,则对C点来说只有AC,BC是红线,与C点至少引出3条红线矛盾
如果4点间只有1条红线,则由于1条线只能覆盖2个点,所以必定还有2点在这4点连线中不连红线,不妨设是E,F,则E,F两点只与A,B连红线,又矛盾
楼上证明了4点间有3条红线的情况,但是没证明有2条红线的情况,有2条红线也可以满足题意,比如就是AB,CD,EF这么连,但是要证明。


刚刚想了下,假设四点CDEF,上面证明了还要考虑这四点间只有2红线的情况,如果这2红线没有公共端点,则满足题意,否则这2红线有公共端点,不妨设CD,CE是红线,此时由于4点间每点至少引出1条红线,所以对于F点又必须引出1条红线,这样就回到楼上证明的四点间恰有3条红线的情况。

这样=写论文

整理一下,叙述还是太长,求助更简明的方法
6点连线中至少有1条红线,否则全是蓝线,与一点至少引出3条红线矛盾
不妨设AB是红线,对于其余四点CDEF,将CD,EF视为对边,CF,DE视为对边,CE,DF视为对边,共3组对边
对于CDEF中任意一点,由于每点必须引出3条红线,除与A,B连线外,至少还有1条红线
以下只考察这四点间的连线
若有4条或4条以上的红线,分配到3组对边中,必有一组对边有两红线,这就满足题意了
若只有0条红线,则C点只与A,B连红线,与C能引出3红线矛盾
若只有1条红线,不妨设CD是红线,则E点只与A,B连红线,与E能引出3红线矛盾
若只有2条红线,若2红线在同一组对边,满足题意,若不在同一组对边,则必有公共端点,不妨设CD,CE是红线,此时对于点F来说,若DF或EF是红线,则分别与CE,CD构成对边,满足题意,否则CF是红线
此时四点间有CD,CE,CF三条红线,若存在第4条红线,则已证明必能满足题意,否则这四点间其它连线都是蓝线,而F只与C连红线,但F能引出3红线,所以FA,FB都是红线,同理EA,EB也都是红线,此时有AE,BF,CD满足题意

交给计算机做的话,只需枚举有限次,瞬间得出结果。

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