Тема . Комбинаторная геометрия

Принцип крайнего, индукция и другие методы в комбигео

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела комбинаторная геометрия
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#121178

В общем случае лемма касается триангуляции n  -мерного симплекса

𝒜 = A1A2...An+1.

Рассмотрим его триангуляцию T  , являющуюся разбиением 𝒜 на меньшие n  -мерные симплексы. Обозначим функцию цвета вершины как

f: S → {1,2,3,...,n,n +1},

где S  обозначает множество вершин триангуляции T  . Раскраска называется Шпернеровской, если выполнены следующие правила:

1.

Вершины большого симплекса покрашены в разные цвета, то есть: f(Ai)= i  для 1 ≤i≤ n+ 1  .

2.

Те вершины T  , что лежат в одной k  -мерной грани большого симплекса

Ai1Ai2...Aik

покрашены в цвета образующих её вершин

f(Ai1),f(Ai2),...,f(Aik).

Докажите, что при любой Шпернеровской раскраске вершин в триангуляции n  -мерного симплекса найдётся ячейка триангуляции, вершины которой покрашены во все цвета.

Показать доказательство

Усилим утверждение, найдется нечетное число таких ячеек.

База индукции: Для n= 1,  оно очевидно, ведь симплекс это просто отрезок с разноцветными концами и, если на нем отметить точки двух цветов, то найдется нечетное число отрезков с разноцветными концами.

Индукционный переход: Предположим, что лемма верна для всех симплексов размерности k≤ n− 1.  Докажем её для n  -мерного симплекса A = A1A2...An+1.

PIC

Построим граф G.

  • Вершины графа G :  n  -мерные симплексы триангуляции T  и внешняя область.
  • Ребра G :  соединяют две вершины, если соответствующие им симплексы имеют общую (n− 1)  -мерную грань, вершины которой раскрашены в цвета 1,...n.
  • На внешней грани симплекса A,  содержащей вершины A1,...An  по индукционному предположению существует нечётное число (n− 1)  -мерных симплексов с вершинами цветов 1,n− 1.  Следовательно, степень вершины, соответствующей внешней области, нечётна.
  • В графе G  число вершин с нечётной степенью чётно. Так как внешняя область имеет нечётную степень, существует нечётное число внутренних n  -мерных симплексов с нечётной степенью.
  • У симплекса нечетной степени есть грань с вершинами цветов 1,...n.  Если оставшаяся вершина не цвета n +1,  то его степень равна двум, противоречие, значит, все его вершины разноцветны.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!