如何证明拉姆齐数R(3,4)=9? |
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不知道题主给了英文答案为什么还问。那我用中文写一遍。。。。 首先,你要知道几个关于Ramsey Number的几个结论 1、 R(n,2)=n 2、 R(m,n)\le R(m-1,n)+R(m,n-1) 3、 R(m,n)=R(n,m) 4、 R(3,3)=6 对与第2条,如果 R(m-1,n) 和 R(m,n-1) 都是偶数,不等式可以加强为: R(m,n)\le R(m-1,n)+R(m,n-1)-1 用上面的结论,可以得到 R(3,4)\le R(2,4)+R(3,3)-1=9 下面就需要证明8是一个不可能的啦! 画一个正八边形,蓝色红色见下面。 那么,这个图里面没有全是蓝边的3个定点的完全子图,也没有全是红边组成4个顶点的完全子图(注意是四个点两两相连) 再给一个只针对问题本身的“初等办法” 上面的那个图说明了 R(3,4)>8 ,我们来证明9满足条件就行。 结论1 : 考虑一个顶点 A ,如果该顶点引出不少于4条的蓝边,那么这些顶点组成的完全图必有3个顶点蓝边完全图,或者4个顶点的红边完全图。 证明: 设 (A,a),(A,b),(A,c),(A,d), 四条边都是蓝边,那么 a,b,c,d 组成的完全图中有蓝边(比如 (a,b) 蓝边)则 A,a,b组成的完全图里全是蓝边。要么 a,b,c,d 组成全是红边的完全图。 如果你注意到,上面的结论本质是利用了 R(2,4)=4 ,那么下面的结论2就好办了 结论2 : 考虑一个顶点 A ,如果该顶点引出不少于6条的蓝边,那么这些顶点组成的完全图必有3个顶点蓝边完全图,或者4个顶点的红边完全图。 证明: 设 (A,a),(A,b),(A,c),(A,d),(A,e),(A,f) 六条边都是红边,那么根据 R(3,3)=6 的结论,a,b,c,d,e,f 组成的完全图中要么有3个顶点蓝边完全图,要么有3个顶点红边边完全图。后一种情况和 A 组成4个顶点的红边完全图。 于是,利用上面的结论,当这个图有9条边的时候,我们用反证法。 如果9不满足条件,那么从一个顶点引出的边有8条,蓝边3条,红边5条。 这是蓝边数量不超过 \frac{3\times9}{2}=13.5 ,即是说不超过 13 条 这是蓝边数量不超过 \frac{5\times9}{2}=22.5 ,即是说不超过 22 条 这样总边数不超过两个加起来 35 条。但9个顶点的完全图总边数为 C_{9}^{2}=36 ,矛盾 相当于把前面的2性质证明了一遍。 |
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