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四色定理


四色定理指出飞机可以使用四种颜色进行着色,使得共享公共边界的区域(单个点除外)不共享相同的颜色。这个问题有时是也称为Guthrie的问题在F.Guthrie之后,1852年,他首次推测了这个定理。这个猜想然后与德摩根沟通,并从那里进入普通社区。1878年,凯利写了关于这个猜想的第一篇论文。

Kempe(1879)和Tait(1880)独立给出了错误的证明。肯佩的证明被接受了十年,直到海伍德在使用一张18岁的地图时发现了一个错误面(尽管有九个面的地图足以显示这个谬论)。这个希伍德猜想提供了一个非常通用的地图着色断言,显示了0空间(包括飞机),四种颜色足够Ringel和Youngs(1968)证明了g> 0个,由提供的上限海伍德猜想还应提供必要的颜色数量,带有的例外克莱因瓶(希伍德为此公式给出7,但正确的界限是6)。

可以证明六种颜色足以满足g=0这种情况下,这个数字很容易减少到5,但是事实证明,将颜色数量一路减少到四种非常困难。这个结果最终由Appel和Haken(1977)获得,他们构建了一个计算机辅助证明四种颜色足够的然而,因为证明的一部分包括对许多离散案例的详尽分析计算机,一些数学家不接受。然而,尚未发现任何缺陷,所以证据似乎是有效的。罗伯逊构造了一个简短的独立证明等。(1996年;托马斯1998年)。

2004年12月,英国剑桥微软研究院的G.Gonthier(与法国INRIA的B.Werner合作)宣布他们已经验证了Robertson等。通过公式化公式逻辑程序Coq中的问题进行证明并确认其每个步骤的有效性(Devlin 2005,Knight 2005)。

J.Ferro(pers.comm.,2005年11月8日)揭穿了四色定理的一些所谓“简短”证明。

马丁·加德纳(1975)开了一个愚人节玩笑,声称麦格雷戈地图由110个需要五种颜色的区域组成,构成了一个反例四色定理。


另请参见

色度数,埃雷拉图,弗里奇曲线图,图表着色,哈德维格猜想,哈德维格·纳尔逊问题,海伍德猜想,坎佩链条,基特尔图表,地图着色,麦格雷戈地图,六色定理,Soifer图,圆环体着色

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引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“四色定理。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/Four-ColorTheorem.html

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