看看这个四色定理证明错在那里!四色定理:将平面任意地细分为不相重迭的区域,每一个区域总可以用1,2,3,4这四个数字之一来标记,而不会使相邻的两个区域得到相同的数字,即至多存在四个

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/29 09:04:36
看看这个四色定理证明错在那里!四色定理:将平面任意地细分为不相重迭的区域,每一个区域总可以用1,2,3,4这四个数字之一来标记,而不会使相邻的两个区域得到相同的数字,即至多存在四个

看看这个四色定理证明错在那里!四色定理:将平面任意地细分为不相重迭的区域,每一个区域总可以用1,2,3,4这四个数字之一来标记,而不会使相邻的两个区域得到相同的数字,即至多存在四个
看看这个四色定理证明错在那里!
四色定理:将平面任意地细分为不相重迭的区域,每一个区域总可以用1,2,3,4这四个数字之一来标记,而不会使相邻的两个区域得到相同的数字,即至多存在四个两两相邻的区域.
证明:
假设:任意多个相邻区域的组合区域中,不存在任何内部区域.
给定区域A、B,且A、B相邻,因为A、B间不存在内部区域,则A、B必然相交于一条曲线,曲线端点为a、b.外部两条为曲线aAb、aBb将相邻区域A,B围成一个组合区域,视为X.
任意第三个区域C与A、B两两相邻,则必然与X相邻,同理C与X只相交于曲线a1b1,产生曲线的端点为a1,b1.
若a1、b1同时在aAb或aBb其中一条曲线上,则有两种情况:
1、区域C只与A,B其中一个区域相交
2、区域C与其中一个区域的组合区域包含另一个区域,与假设矛盾.
所以a1,b1必然分别在aAb,aBb两条曲线上,则区域C必将与X相交于曲线a1a b1或a1b b1,即相交曲线包含a或b点.
令A、B、C三个区域组成的组合区域为Y.
任意区域D,与A、B、C三个区域两两相邻,如上图,则D必将与Y相邻,由上述证明可知,则D与Y的相交曲线必将至少包括a、a1、b1中的两点,无论是那两点,则D必将与A、B、C其中某两个区域包含第三个区域,即必将有一个区域成为内部区域,与假设矛盾.
即得出结论一,四个两两相邻的区域中至少有一个区域属于内部区域.
因为内部区域与外部区域无法相邻,所以不存在一个外部区域E,使得A、B、C、D、E五个区域两两相邻.(结论二)
假设,存在一个内部区域F,使得A、B、C、D、F五个区域两两相邻.
因为A、B、C、D、F中,至少有一个是外部区域.以A为例,A为外部区域,因为A与其他四个区域两两相邻,则A必然与四个区域分别相交于至少一条曲线.
若将A移除,则另外四个区域分别与A相交的曲线就与外界相通,即四个区域都变为外部区域,而四个区域又是两两相邻的,与结论一相悖.
即得出结论三,不存在一个内部区域F,使得A、B、C、D、F五个区域两两相邻.
因为平面中,除了内部区域都是外部区域,所以通过结论二和结论三得出结论四,即不存在一个区域G,使得A、B、C、D、G五个区域两两相邻.即至多存在四个两两相邻的区域.
四色定理得证!
内部区域:即完全包含于其它区域的区域.
外部区域:存在边际曲线不包含于任何其它区域的区域.
组合区域:有两个或多个区域共同覆盖的区域.
二楼说的不是已经证了吗?
四楼说的貌似两个问题就是一个问题呀,四个两两相邻 四色定理完全一样吗!

看看这个四色定理证明错在那里!四色定理:将平面任意地细分为不相重迭的区域,每一个区域总可以用1,2,3,4这四个数字之一来标记,而不会使相邻的两个区域得到相同的数字,即至多存在四个
你的问题我已经给你解决了,你得到的结论是在平面地图上不存在5个互相相邻的国家,从而得到4色定理,实际上人们早已发现了这一事实,这并不是你才发出现的,就是人们发现了你现在才发现的事实,才有了4色猜想,如果在平面地图上可以构造出5个互相相邻的国家,4色猜想早就推翻了,也不会有现在这个著名的猜想了,我已告诉了你你的结论仅是必要条件,不是充分条件,我问你没有5个互相相邻的国家,就一定能推出4色定理吗?你的逻辑依据在哪里?不要说4色定理,5色定理都证不出来,早就有人构造出没有4个国家互相相邻的平面地图,但仍然需要4种颜色正常着色. 
再说一遍,你得的结论是100前已有的结论,你的结论写在任何一本图论的教科书中,你如果需要我用欧拉定理立刻给你证出,但它推不出4色定理,它仅是必要条件,我为了省事,想在网上找一些资料让你看看,没想到立即发现了另一个同你一样的所谓证明,和你犯同一样的错误. 
显然对任意一个具有个n结点的完全图G,对其结点着色,且相邻的结点着不同的颜色,至少需要n种颜色,否则必有两个结点着同一种颜色,而完全图的任意两个结点必相邻,这样相邻结点着同一种颜色,另一方面,n>4个结点的完全图不能嵌入一个平面内,如果能嵌入一个平面内,那么一开始就推翻了4色猜想. 
上面最后的一段话是引用一本书上的.下面构造出没有3个国家互相相邻的平面地图,但仍然需要3种颜色才能正常着色的例子.

好像没有错啊

这是不对的,正如2楼所说.楼主的证明其实是一个必要条件.
楼主给出的是在有限个区域中(你的证明是4个区域)着色是可以只用4种.你的思路估计是如果存在N个区域的话,可以拆成M个有限区域的组成(具体的说就是拆成M个小于或者等于4的有限区域组成).但是这样存在两个问题.
1. 如果有限个区域之间区域不重复,请证明拼成大区域(既M个有限区域拼成总的N个区域)时,这些有限个区域之间的边界区域...

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这是不对的,正如2楼所说.楼主的证明其实是一个必要条件.
楼主给出的是在有限个区域中(你的证明是4个区域)着色是可以只用4种.你的思路估计是如果存在N个区域的话,可以拆成M个有限区域的组成(具体的说就是拆成M个小于或者等于4的有限区域组成).但是这样存在两个问题.
1. 如果有限个区域之间区域不重复,请证明拼成大区域(既M个有限区域拼成总的N个区域)时,这些有限个区域之间的边界区域不会着相同的颜色
2.如果有限个区域之间区域有重复,请证明对出现在几个有限个区域中的一个区域,各个有限个区域的着色法能够给出同一种颜色
呵呵,我也不知道我理解的对不对...

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楼主试图证明这个命题:
至多存在四个两两相邻的区域。
但是这个命题并不是四色定题,错在“即”那个地方,楼主既然写出了这样的分析,那说明楼主分析能力是足够的,分清上述定理与四色定理的区别应该不难。所以,我就不详细说了。

不想看!!!!!!!!!
原因:世界难题~
再说点难听的,年年都有很多人把这种证明(还包括歌德巴赫猜想之类)寄到中科院之类的,都是直接扔掉的,不会去看的~~因为不是"及其专业"的人是不可能解决这种问题的...前进一小步的数学家都是拿大奖的~~不说了...危言耸听了......

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不想看!!!!!!!!!
原因:世界难题~
再说点难听的,年年都有很多人把这种证明(还包括歌德巴赫猜想之类)寄到中科院之类的,都是直接扔掉的,不会去看的~~因为不是"及其专业"的人是不可能解决这种问题的...前进一小步的数学家都是拿大奖的~~不说了...危言耸听了...

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证明:
证明方法将地图上的无限种可能情况减少为1,936种状态(稍后减少为1,476种),这些状态由计算机一个挨一个的进行检查。这一工作由不同的程序和计算机独立的进行了复检。在1996年,Neil Robertson、Daniel Sanders、Paul Seymour和Robin Thomas使用了一种类似的证明方法,检查了633种特殊的情况。这一新证明也使用了计算机,如果由人工来检...

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证明:
证明方法将地图上的无限种可能情况减少为1,936种状态(稍后减少为1,476种),这些状态由计算机一个挨一个的进行检查。这一工作由不同的程序和计算机独立的进行了复检。在1996年,Neil Robertson、Daniel Sanders、Paul Seymour和Robin Thomas使用了一种类似的证明方法,检查了633种特殊的情况。这一新证明也使用了计算机,如果由人工来检查的话是不切实际的。
简易证明
四色定理:将平面任意地细分为不相重迭的区域,每一个区域总可以用1,2,3,4这四个数字之一来标记,而不会使相邻的两个区域得到相同的数字,即至多存在四个两两相邻的区域。
证明:
假设:任意多个相邻区域的组合区域中,不存在任何内部区域。
给定区域A、B,且A、B相邻,因为A、B间不存在内部区域,则A、B必然相交于一条曲线,曲线端点为a、b。外部两条为曲线aAb、aBb将相邻区域A,B围成一个组合区域,视为X。
任意第三个区域C与A、B两两相邻,则必然与X相邻,同理C与X只相交于曲线a1b1,产生曲线的端点为a1,b1。
若a1、b1同时在aAb或aBb其中一条曲线上,则有两种情况:
1、区域C只与A,B其中一个区域相交
2、区域C与其中一个区域的组合区域包含另一个区域,与假设矛盾。
所以a1,b1必然分别在aAb,aBb两条曲线上,则区域C必将与X相交于曲线a1a b1或a1b b1,即相交曲线包含a或b点。
令A、B、C三个区域组成的组合区域为Y。
任意区域D,与A、B、C三个区域两两相邻,如上图,则D必将与Y相邻,由上述证明可知,则D与Y的相交曲线必将至少包括a、a1、b1中的两点,无论是那两点,则D必将与A、B、C其中某两个区域包含第三个区域,即必将有一个区域成为内部区域,与假设矛盾。
即得出结论一,四个两两相邻的区域中至少有一个区域属于内部区域。

因为内部区域与外部区域无法相邻,所以不存在一个外部区域E,使得A、B、C、D、E五个区域两两相邻。(结论二)

假设,存在一个内部区域F,使得A、B、C、D、F五个区域两两相邻。
因为A、B、C、D、F中,至少有一个是外部区域。以A为例,A为外部区域,因为A与其他四个区域两两相邻,则A必然与四个区域分别相交于至少一条曲线。
若将A移除,则另外四个区域分别与A相交的曲线就与外界相通,即四个区域都变为外部区域,而四个区域又是两两相邻的,与结论一相悖。
即得出结论三,不存在一个内部区域F,使得A、B、C、D、F五个区域两两相邻。

因为平面中,除了内部区域都是外部区域,所以通过结论二和结论三得出结论四,即不存在一个区域G,使得A、B、C、D、G五个区域两两相邻。即至多存在四个两两相邻的区域。

四色定理得证!
参考资料:http://baike.baidu.com/view/6807.htm

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