璐村惂鐢ㄦ埛_00aAACU馃惥 -
-
关注数: 281 粉丝数: 340 发帖数: 1,500 关注贴吧数: 14
关于归纳法的一个4色定理证明 求救一下各位大神,这个证明存在什么问题么?这是百度文库上的一篇文章,无意中看到,挺感兴趣的. 对(连通的简单)平面图(记为G)的结点数n进行归纳。 当n=1时,结论当然成立。假设当n=k(k是自然数)时结论成立,当n=k+1时: 根据(连通的简单)平面图的性质,必存在一个结点,设为v,其度(记为d(v))<=5。 1、当d(v)<4时,图G除去结点v得到的子图,记为G-{v},根据归纳法假定,结论成立。而结点v可以用4种颜色中的某一种进行着色,故结论成立。 2、当d(v)=4时,图G除去结点v得到的子图,记为G-{v},根据归纳法假定,结论成立。设与结点v相联的结点依此为v1,v2,v3,v4,其着色各不相同,依此为c1,c2,c3,c4(着色若有相同,则结点v就可以用4种颜色中的某一种进行着色),如图1所示。现在来证明结点v可以用4种颜色中的某一种进行着色。 (接下来主要要证明v1,v2,v3,v4,其着色必须要有相同,只要证明过程没错就整段没事。) 从结点v1出发,构造可达结点集,其结点的着色只有2种,c1和c3交替出现,依此为c1,c3,c1,c3,c1,c3,c1,c3,……。若该结点集不包含结点v3,则结点v3就可以用c1进行着色,而不影响其他结点的着色,那么,结点v就可以用c3进行着色。若该结点集包含结点v3,则从结点v2出发,构造可达结点集,其结点的着色只有2种,c2和c4交替出现,依此为c2,c4,c2,c4,c2,c4,c2,c4,……。则该结点集不可能包含结点v4(否则,就不是平面图了),那么,结点v4就可以用c2进行着色,那么,结点v就可以用c4进行着色。 3、当d(v)=5时,图G除去结点v得到的子图,记为G-{v},根据归纳法假定,结论成立。设与结点v相联的结点依此为v1,v2,v3,v4,v5,且只有2个结点的着色相同(若有2个以上结点的着色相同,则结点v就可以用4种颜色中的某一种进行着色),着色相同的结点对的物理位置有相邻和相隔2种情况: (1)相邻。与结点v相联的结点的着色依此为c1,c1,c2,c3,c4,如图2所示。现在来证明结点v可以用4种颜色中的某一种进行着色。 从结点v3出发,构造可达结点集,其结点的着色只有2种,c2和c4交替出现,依此为c2,c4,c2,c4,c2,c4,c2,c4,……。若该结点集不包含结点v5,则结点v5就可以用c2进行着色,而不影响其他结点的着色,那么,结点v就可以用c4进行着色。若该结点集包含结点v5,则从结点v4出发,构造可达结点集,其结点的着色只有2种,c3和c1交替出现,依此为c3,c1,c3,c1,c3,c1,c3,c1,……。该结点集不可能包含结点v1和v2(否则,就不是平面图了),则结点v4就可以用c1进行着色,而不影响其他结点的着色,那么,结点v就可以用c3进行着色。 (2)相隔。与结点v相联的结点的着色依此为c1,c2,c1,c3,c4,如图3所示。现在来证明结点v可以用4种颜色中的某一种进行着色。 从结点v2出发,构造可达结点集,其结点的着色只有2种,c2和c3交替出现,依此为c2,c3,c2,c3,c2,c3,c2,c3,……。若该结点集不包含结点v4,则结点v4就可以用c2进行着色,而不影响其他结点的着色,那么,结点v就可以用c3进行着色。若该结点集包含结点v4,则从结点v2出发,构造可达结点集,其结点的着色只有2种,c2和c4交替出现,依此为c2,c4,c2,c4,c2,c4,c2,c4,……。若该结点集不包含结点v5,则结点v5就可以用c2进行着色,而不影响其他结点的着色,那么,结点v就可以用c4进行着色。若该结点集中包含结点v5,则从结点v4出发,构造可达结点集,其结点的着色只有2种,c3和c1交替出现,依此为c3,c1,c3,c1,c3,c1,c3,c1,……。该结点集不可能包含结点v1(否则,就不是平面图了),则结点v1就可以用c3进行着色,而不影响其他结点的着色。同样道理,从结点v5出发,构造可达结点集,其结点的着色只有2种,c4和c1交替出现,依此为c4,c1,c4,c1,c4,c1,c4,c1,……。该结点集也不可能包含结点v3(否则,就不是平面图了),则结点v3就可以用c4进行着色,而不影响其他结点的着色,因此,结点v就可以用c1进行着色。 综上所述,当n=k+1时,结论成立。根据归纳法性质,4色定理得证。
1 下一页