古詩詞大全網 - 古詩大全 - 西塔藩猜想是壹道什麽數學題, 困擾數學界二十年,

西塔藩猜想是壹道什麽數學題, 困擾數學界二十年,

又稱“拉姆齊二染色定理”,是由英國數理邏輯學家西塔潘於上個世紀90年代提出的壹個猜想。在組合數學上,拉姆齊(Ramsey)定理是要解決以下的問題:要找這樣壹個最小的數n,使得n個人中必定有k個人相識或l個人互不相識。這個定理以弗蘭克·普倫普頓·拉姆齊命名,1930年他在論文On a Problem in Formal Logic(《形式邏輯上的壹個問題》)證明了R(3,3)=6。拉姆齊數的定義拉姆齊數,用圖論的語言有兩種描述:對於所有的N頂圖,包含k個頂的團或l個頂的獨立集。具有這樣性質的最小自然數N就稱為壹個拉姆齊數,記作R(k,l);在著色理論中是這樣描述的:對於完全圖Kn的任意壹個2邊著色(e1,e2),使得Kn[e1]中含有壹個k階子完全圖,Kn[e2]含有壹個l階子完全圖,則稱滿足這個條件的最小的n為壹個拉姆齊數。(註意:Ki按照圖論的記法表示i階完全圖)拉姆齊證明,對與給定的正整數數k及l,R(k,l)的答案是唯壹和有限的。拉姆齊數亦可推廣到多於兩個數:對於完全圖Kn的每條邊都任意塗上r種顏色之壹,分別記為e1,e2,e3,...,er,在Kn中,必定有個顏色為e1的l1階子完全圖,或有個顏色為e2的l2階子完全圖……或有個顏色為er的lr階子完全圖。符合條件又最少的數n則記為R(l1,l2,l3,...,lr;r)。 拉姆齊數的數值或上下界已知的拉姆齊數非常少,保羅·艾狄胥曾以壹個故事來描述尋找拉姆齊數的難度:“想像有隊外星人軍隊在地球降落,要求取得R(5,5)的值,否則便會毀滅地球。在這個情況,我們應該集中所有電腦和數學家嘗試去找這個數值。若它們要求的是R(6,6)的值,我們要嘗試毀滅這班外星人了。”顯然易見的公式: R(1,s)=1, R(2,s)=s, R(l1,l2,l3,...,lr;r)=R(l2,l1,l3,...,lr;r)=R(l3,l1,l2,...,lr;r)(將li的順序改變並不改變拉姆齊的數值)。 r,s 3 4 5 6 7 8 9 103 6 9 14 18 23 28 36 40 – 434 9 18 25 35 – 41 49 – 61 56 – 84 73 – 115 92 – 1495 14 25 43 – 49 58 – 87 80 – 143 101 – 216 125 – 316 143 – 4426 18 35 – 41 58 – 87 102 – 165 113 – 298 127 – 495 169 – 780 179 – 11717 23 49 – 61 80 – 143 113 – 298 205 – 540 216 – 1031 233 – 1713 289 – 28268 28 56 – 84 101 – 216 127 – 495 216 – 1031 282 – 1870 317 – 3583 317 – 60909 36 73 – 115 125 – 316 169 – 780 233 – 1713 317 – 3583 565 – 6588 580 – 1267710 40 – 43 92 – 149 143 – 442 179 – 1171 289 – 2826 317 – 6090 580 – 12677 798 – 23556R(3,3,3)=17 R(3,3)等於6的證明證明:在壹個K6的完全圖內,每邊塗上紅或藍色,必然有壹個紅色的三角形或藍色的三角形。任意選取壹個端點P,它有5條邊和其他端點相連。根據鴿巢原理,3條邊的顏色至少有兩條相同,不失壹般性設這種顏色是紅色。在這3條邊除了P以外的3個端點,它們互相連結的邊有3條。若這3條邊中任何壹條是紅色,這條邊的兩個端點和P相連的2邊便組成壹個紅色三角形。若這3條邊中任何壹條都不是紅色,它們必然是藍色,因此,它們組成了壹個藍色三角形。而在K5內,不壹定有壹個紅色的三角形或藍色的三角形。每個端點和毗鄰的兩個端點的線是紅色,和其余兩個端點的連線是藍色即可。這個定理的通俗版本就是友誼定理。