第九百二十五章乐见其成-《最佳赘婿》


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    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。

    任意第三个区域与a、b两两相邻,则必然与x相邻,同理与x只相交于曲线ab,产生曲线的端点为a,b。

    若a、b同时在aab或abb其中一条曲线上,则有两种情况:、区域只与a,b其中一个区域相交、区域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a,b必然分别在aab,abb两条曲线上,则区域必将与x相交于曲线aab或abb,即相交曲线包含a或b点。

    令a、b、三个区域组成的组合区域为y。

    任意区域d,与a、b、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、a、b中的两点,无论是那两点,则d必将与a、b、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,使得a、b、、d、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、、d、f五个区域两两相邻。

    因为a、b、、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、、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、、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!为了能让学生和老师们看的更加透彻,所以刘志成还特意写了注释:注释:内部区域:即完全包含于其它区域的区域。
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