第274章 證明了四色猜想?
「好,為了節省大家的時間,我會把解題的一部分思路,先投影到大屏幕上,如果對四色猜想有研窮的同學,可以一同探過,有回題,及時指出。」
老任這貨說的很謙虛,但臉上的表情還是相當自豪的。
畢竟這四色猜想,已經在他們北大數學系經過驗證,而老任他們親自一同來查看了證明過程,確實沒什麼回題。
這道猜想的解頴思路非常特別,採用的是反證法。
唰!
周教授把四色猜想的問題,拋了出來。
「四色猜想就是任何一張地圖,只要用四種顏色,就能使具有共同邊界的國家,有著不同的顏色!
」這個就是四色猜想,我想關於四色猜想具體的一些事情不用我說了吧,大家應該都知道。「
周教授在呢說著,而後朝著自己的學生夏天說:「下面就請我們班的最聰明的天才少女,夏天同學,為大家來說一下我們怎麼解開四色猜想的。」
台下頓時傳來了熱烈的鼓掌聲。
夏天邁著小皮靴,很平靜的走到了台前,一把接討話筒后,沒有一絲廢話,像極了她冰冷的性子。
「四色清想,雖然一開始由製圖員提出,但最後,這道猜想變成了一道世界性數學難題在我看來,這個猜想如果轉化為數學回題,引申起來的意思,是這樣的!」
夏天很平靜,一臉自信的說著,眼角帶著一抹微光。
唰!
大屏幕上,頓時投出了一道數學難題。
「將平面任意地細分為不相重疊的區域,每一個區域總可以用1234這四個數字之一來標記,而不會使相鄰的兩個區域得到相同的數字。這裡所指的相鄰區域,是指有一整段邊界是公共的。如果兩個區域只相遇於一個點或相遇多個點,那就不叫相鄰的,因為用相同的顏色給它們著色,不會引起混淆!」
還沒等夏天說完,下面就傳來了激烈的掌聲。
因為大家都覺得這個猜想的轉化,沒有任何問題。
四色猜想轉變一下,確實就是這樣的一道數學題,沒有任何問題。
「既然是這個樣子,我在做的時候想到的方法就是反證法。」
「反證法?」
下面的人都愣了一下,因為下面做的不是神童就是數學系的人,大家都知道這個方法。
反證法,就是首先假設某命題不成立(即在原命顥的頴設下,結論不成立),然後推理出明顯矛盾的結果,從而下結論說假設不成立原命題得證。
有的小學,就學過這種方法。
在場所有人,顯然都清楚反證法的理論。
按照四色猜想的命顆來看,四種色彩可以製作一張地圖,那反證法,顯然就是四種色彩不可以製作一張地圖。
四種色彩不可以製作,那然最少要用到五種色彩。
換而言之,只要反證出至少用到五種色彩這個命題不成立,那四色猜想顯然就一下被證明!
確實是一個很好很簡單的證明方法。
台下所有人眼神不由得一亮,這確實是個很好的證明四色猜想的方法。
大屏幕,也把這個反證(了得好)命題打了出來。
【至少用到五種色彩製作地圖,證明其不成立!】
李岩抬頭看了眼,便已經沒了興趣,他知道,夏天用的辦法,確實是前世差點被論證出的那個解題思路。
前世1878~1880年兩年間,著名的律師兼數學家肯普和泰勒兩人,分別提交了證明四色猜想的論文,宣布證明了四色定理那篇論文,經討當時的數學院論證,很多數學家都做了確定,而後宣布:四色猜想從此被解決。
但是,11年後,即1890年,在牛津大學就讀的年僅2歲的赫伍德,當時赫伍德還不是數學家,卻已經數學成就超然。他以自己的精確計算,指出了肯普在證明上,擁有一個不可饒恕的漏洞!
就是這個漏洞,讓當時所有的人都震驚了!
後來這個計篁討程被公諸干世,從而使這一沉熄了10年之久的回題,又重新燃起了熊熊的烈火!
全世界所有數學家,都重新翻開當時的四色猜想論文,而後發現,確實如同赫伍德所計算的那樣,之前四色猜想反證法的論文,存在著一個巨大錯誤……一時間,四色猜想再次成為世界級難題……
反證法,也被無數數學家開始質疑。
當時反證法的那篇論文,大致的解題關鍵,是這樣的。
開始反證,和夏天提出的反證命令一樣即製作地圖,至少用到五種色彩這個命題不成立!
反之,就證明,製作任何地圖,用四種顏色就行。
論證的討程,數學家肯普首先指出;如果沒有一個國家包圍其他國家,或沒有三個以上的國家相遇於一點,這種地圖就說是「正規地圖「。
否則就視為非正規。
一張地圖往往是由正規地圖和非正規地圖聯繫在一起,但非正規地圖,所需顏色種數一般不超討正規地圖所需的顏色。
這很好理解100,畢竟丕正規地圖所需顏色,肯定比正規地圖要少。
因為不正規,很好區分。
所以,證明的關鍵再次簡化。
要證明四色猜想成立,只要證明不存在一張正規五色地圖就足夠了。
肯普也是用反證法來證明的,論文太意是如果有一張正規的五色地圖,就會存在一張國數最少的「極小正規五色地圖」,證明了這種極限下,不存在這種可能,這猜想就被證明。
夏天的解題思路,確實和肯普不謀而合,她也是這麼想的。
唰唰唰!
她開始在黑板上寫下了這樣的解題思路,台下所有人都開始驚呼。
一個很難的四色猜想,居然在這反證法之下,變得如此簡單。
【極小五色地圖,證明不存在!】
夏天寫下最後的論述,而後開始在下面寫出解題步驟。
反證法證明:
最小五色地圖就是地圖中只有五個區域,每兩個區域都是相鄰的地圖。
由於每(ajeh)個區域都與其他的四個區域外相鄒,所以每個區域就有四條邊界線,五個區域共有二十條邊界線,但每條邊界都是兩個區域所共有,所以該最小五色她圖實際只有十條邊界線。